W波段双极化单脉冲天线设计

为了探测目标的极化特性,研制了工作在W波段的双极化单脉冲卡塞格伦天线.天线由主反射面、副反射面、馈源喇叭、正交模耦合器及和差器组成.天线主反射面口径为137 mm,馈源为五喇叭形式,正交模耦合器采用渐变波导匹配方案,和差器通过平面型定向耦合结构实现.通过将馈源喇叭、正交模耦合器及和差器集成设计,减小了连接损耗,压缩了天线纵向尺寸.测试结果表明,天线驻波带宽约3. 7 GHz,极化隔离度优于35 dB,和波束增益大于37. 9 dBi,副瓣电平优于-15 dB,差波束零深优于-25 dB.天线在W波段实现了较好地双极化单脉冲性能.     

共反射面双频段单脉冲馈源设计

叙述了共反射面双频段单脉冲馈源的一种设计方法，该馈源采用了各自频段的喇叭馈电，实现了双频共面馈电的技术要求。根据馈源的理论方向，计算了天线的理论方向图。     

一种新型的双波束指向馈源喇叭

文章介绍了一种新型的馈源喇叭,这种馈源的设计,利用了喇叭反射面天线原理,实现了馈源的双频、双极化、双波束指向功能。文中重点讨论了这种喇叭的设计思想及波束特性的修正方法,给出了这种馈源喇叭特性的实际测量结果。     

新型C/S双频馈源

随着多功能、多用途雷达天线技术发展,要求越来越多的天线工作在多频段、宽频带,对于反射面天线来说,天线本身具有宽带特性,而馈源是实现多功能、多用途的关键。本文给出一种新型C/S双频馈源的实例,主要描述了C/S双频馈源工作原理和C频段多模三通道自跟踪馈源具体实现方法,通过与传统五喇叭体制的同类馈源的性能比对,总结出该新型馈源的几个特点。     

一种新型双频段共用馈源设计

提出了一种新的同轴式S/X双频共用馈源的设计方法,用于解决卫星通信与测控天线对于双频共用、双频单脉冲跟踪馈源的需求问题。运用模式匹配法分析了同轴馈源的电磁场特性,给出了利用同轴馈源的TEM模用于单脉冲跟踪的新思路,仿真设计了同轴喇叭和主要波导器件并加工实物进行测试。实测结果表明,在S和X 2个频段,馈源驻波比均小于1.35,轴比低于1.2 d B,边缘照射电平约为-15 d B,差方向图零深低于-30 d B,满足工程应用要求。     

一种高效率的四脊喇叭馈源

以天线口径效率为目标,研究了四脊喇叭口径对馈源波束等化、波束宽度恒定和天线口径效率等性能的影响,得到了一种3∶1带宽高效率圆四脊喇叭馈源的设计。该馈源在整个频带内具有较低的电压驻波比,三个主平面的主极化方向图波束等化较好,-10d B波束宽度基本恒定,且天线口径效率达到55%以上。     

一种宽带单脉冲赋形反射面天线设计

文中设计了一个新型的双端口馈电共壁喇叭作单脉冲馈源,通过改变喇叭张角和末端形状,产生可利用的高次模TE₃₀,来改善喇叭的辐射特性。该馈源喇叭耐功率高、结构紧凑、易于加工;在30%的带宽范围内可实现期望的和/差波瓣。给出了赋形反射面天线的初步估计方法,应用迭代优化算法设计了一个赋形反射面天线,并应用快速多极子进行了远区波瓣性能计算,计算结果满足指标要求,该设计方法对工程应用具有借鉴价值。     

用多波束提高四喇叭单脉冲天线的搜索性能

提出了四喇叭单脉冲抛物面天线和多波束抛物面天线共用一个抛物面来提高四喇叭单脉冲抛物面天线的搜索性能。计算了个实例,该多波束抛物面天线的波束扫描角达22.78°、口径直径为53.33λ(λ=0.03 m)、馈源方向图为cosθ、增益比原四喇叭和波束下降4 dB左右。     

反射面天线馈源喇叭边缘照射电平的分析

反射面天线设计的关键就是通过选择合适的喇叭馈源边缘照射电平以追求天线的高性能（增益,旁瓣电平, 效率等）。本文主要利用实例验证了标准反射面天线馈源喇叭的优选边缘照射电平,分析了赋形反射天线馈源喇叭的优选 边缘照射电平,给出了标准反射面和赋形反射面在设计中各自馈源喇叭的优选边缘照射电平。从而可以在设计工作中对 于不同形式的反射面天线有针对性的设计馈源喇叭的边缘照射电平。     

双反射面天线的和差方向图和增益计算

利用面电流法推导出了多模喇叭馈源照射时双反射面天线的方向图和增益计算公式，方向图计算包括了由馈源ＨＥ１１模激励的天线和方向图和由馈源ＨＥ２１模激励的天线差方向图两种形式；增益计算包括了口径利用系数、交叉极化损失和融反射面漏失等项内容，得到的结果与实测结果比较一致。     

L/S双频段圆形阵列单脉冲抛物面天线

该文研究了一种以六单元圆形阵列作为照射器的单脉冲抛物面天线,这种天线具有实现宽频带跟踪的独特优点,其输出信号类似于圆波导单口径多模馈源,具有一个和波束,一个锥形差波束,并给出了没有接收机参与的情况下,将宽频带的和差两个通道变成单通道的途径。研制了一套L(1#61485;2GHz),S(2.2#61485;2.3GHz)宽频带双圆极化单通道单脉冲天线,对该天线的照射器、分波器、波束形成网络、单通道变换器等组件和馈源结构集成化设计进行比较详细的介绍。该馈源安装到一个3.2m的抛物面上,频率为1.1GHz,2.2GHz时,和波束增益分别为22.9dB,30.1dB;差波束零深为35dB,40dB。在L/S两个频段内跟踪稳定。     

UHF频段双频馈源辐射性能的优化设计

论述了一种由振子和腔体组合的双腔双频组合馈源技术。从基本结构特征出发,分析了双频馈源的工作原理,优化设计了组合模型,给出了辐射方向图的优化计算结果,满足抛物面天线的边缘照射电平要求。给出了实际工程中双频馈源的实测结果,和理论计算结果一致,并应用到50m天线工程中。现场测试结果表明,该天线在UHF频段具有较高效率,验证了该双频馈源的良好性能,说明双腔组合双频馈源具有重要的工程应用价值。     

宽频带双圆极化单脉冲馈源设计

介绍了一种宽频带双圆极化单脉冲馈源,采用了一种新型馈电方式的单极对数周期天线单元,并利用这种单极对数周期单元以等间距的方式序列馈电,均匀地将8个单极对数周期天线布在一个圆锥上,巧妙地解决了宽频带内的组阵问题。用宽频带双圆极化波束形成网络馈电的该馈源,已成功地应用于某旋转抛物面。实验结果表明,该馈源工作于C波段,具有良好的左/右旋双圆极化和差性能,满足了实际使用的要求,在电子战领域具有很高的应用价值。     

Reflector spillover loss of an open-ended rectangular and circularwaveguide feed

An important and frequently used parameter in the design of a feed for a reflector antenna is the spillover loss. A set of spillover curves is presented for several common feeds, namely circular waveguides with TE₁₁ or TE₂₁ excitations, rectangular guides for the monopulse application, etc. The difference between two common methods of normalizing the feed input power is also discussed     

基于介质波导混合模式的双频馈源喇叭天线

随着大型反射面天线技术的不断发展,天线系统对设备功能的多样化与一体化提出了更高的要求,馈源作为大型反射面天线的核心,其性能决定了反射面天线整体特性。文章基于介质波导混合模式提出了一种介质加载双频馈源喇叭天线,工作于X(7.25~7.75 GHz) / Ka(21~22 GHz)频段。利用特征值理论求解双层介质波导中电磁场表达式,通过改变双层介质波导拓扑结构,形成表面波态的混合模式HE₁₁。在X频段由于喇叭口径小,形成了E面H面等化的方向图;在Ka频段,通过改变介质锥形状,形成类似点源辐射,也形成了E面H面等化、交叉极化低的方向图。对该馈源进行加工并测试,测试方向图与仿真结果较为吻合。将该馈源应用于卫星地面接收系统的13 m环焦反射面天线,经验证,该天线在工作频段口面效率均≥60%。     

单脉冲天线的副面散射特性

本文研究修正卡氏单脉冲天线的副面散射特性。首先给出计算和、差散射场的表示式,其次给出天线直径为60左右的副面散射特性的计算结果及实测结果。本文的主要目的是通过副面散射特性的分析,说明通常单脉冲卡氏天线采用镜面修正技术可提高天线和效率和次级差波瓣斜率。同时给出天线实测结果。     

Dual Band Planar Spiral Feed Backed by a Stepped Ground Plane Cavity for Satellite Boresight Reference Antenna Applications

This paper presents development of a new planar spiral feed for a satellite boresight reference antenna, operating at two widely separated frequency bands (2200–2300 MHz and 8000–8400 MHz). A stepped ground plane cavity with different quarter wavelength distances is proposed to provide unidirectional patterns at these frequency bands. A back lobe suppression of around 12 dB in 2 GHz band and better than 15 dB in 8 GHz band with a measured on-axis axial ratio of less than 3 dB is achieved for the dual band planar spiral feed with stepped ground plane cavity configuration. A boresight reflector antenna employing this feed has measured beamwidths of 7 degrees and 1.8 degrees respectively and gain of 26 dBi and 36 dBi at 2250 MHz and 8200 MHz.      

收发等波束的双频低副瓣多波束天线

介绍了一种可实现收发波束大小一致的工作于K/Ka频段的低副瓣反射面多波束天线系统。该天线系统采用高效率双频多模喇叭作为馈源,实现了收发频段共用同一反射面,极大地降低了系统的规模。通过对反射面口径场上幅度和相位的分布对天线二次辐射方向图的影响的分析,提出了一种在高频处对反射面引入副瓣照射的方法,从而实现了收发波束大小一致。该天线系统在收发频段均体现了良好的低副瓣、高载干比特性。     

1～12GHz单通道单脉冲跟踪天线

介绍了以六单元圆形阵列天线作为照射器的超宽频带双圆极化单脉冲抛物面天线的工作机理,并给出了通过数字移相器和耦合器将宽频带的和差两个通道变成单通道的途径.成功研制了一套超宽频带单通道单脉冲天线系统,天线系统由大、小两个抛物面天线组成,小天线置于大天线的边缘.进行了试验研究,给出了和差方向图的测试结果.该天线系统具有同时左右旋圆极化、十二倍频程自跟踪、单通道、馈源体积小等特点.