一种赋形宽波束天线的设计方法

给出了一种赋形宽波束天线的设计方法。这种天线以对称振子天线为基础,利用具有大反射面的安装位置以及特殊的调整单元,使得天线的方向图在方位面150°的范围内达到较高的增益,可以满足某些特殊的使用场合。     

一种赋形阵列天线的优化设计

给出一种S 波段波束赋形阵列天线的优化设计过程,由带状耦合结构的印刷阵子天线并排组成16 元直线阵列。为使天线的辐射波束达到给定方向图的主瓣和副瓣要求,采用联合应用DFP 和BFGS 公式的变度量优化算法,对阵列天线各单元的馈电幅度和相位同时进行优化,并考虑阵列中各单元之间的互耦对阵列的影响,通过全波电磁仿真软件HFSS 进行了验证,所得的方向图与理论计算十分吻合。根据仿真优化的结果,制作了天线阵实物并进行了测试,得到的测试结果与仿真结果一致。     

卫星阵馈反射面赋形波束天线的内积波束赋形方法

传统的波束赋形方法由于仅仅是使赋形波束在某些方向上逼近目标方向图的采样值,而为获得满意的赋形波束往往需要对所选采样的数量和位置进行反复调整,在实际使用中十分不便。因此,提出一种基于内积运算的波束赋形方法,该方法使赋形波束与目标方向图在几乎所有方向上的误差总和最小,可有效地克服传统方法的缺陷,同时,它也是一种解析算法,具有较高的赋形精度和运算效率。     

卫星阵馈反射面赋形波束天线的一种高效旁瓣抑制方法

为了使卫星阵馈反射面赋形波束天线具有尽可能低的旁瓣电平,以降低日益增多干扰的影响,传统的波束赋形方法往往需要对约束点的数量和位置进行反复调整,故非常烦琐.因此本文在阵馈反射面天线的频域方向性相乘原理的基础上,提出了一种高效的旁瓣抑制方法,即在计算最佳激励系数时使用宽度较窄的点波束,而在计算赋形波束方向图时使用实际的点波束.由于这种方法通常只需要对少量约束点的位置进行调整,所以它可以高效地获得低旁瓣电平、高精度的赋形波束.     

一种阵列天线赋形波束综合方法

给出一种基于反离散傅里叶变换阵列天线赋形波束的综合算法,综合后的阵列天线波束形状与预给的波束形状吻合较好,从而达到设计要求。该方法具有计算速度快、计算量小、计算数值稳定性好的优点。是一种阵列天线波束赋形的实用方法。     

赋形反射面多波束天线优化设计与分析

为了以较低的技术难度实现多个点波束对服务区的高增益、低旁瓣覆盖,提出了一种新型的赋形单口径多波束天线设计方法,通过对反射面赋形来解决传统单口径多波束天线旁瓣电平与波束宽度之间的矛盾.在对反射面优化过程中,将天线口径投影面内的相位分布作为优化变量,利用基于实数编码的遗传算法对其进行调整来获得满足要求的多波束覆盖.数值仿真结果表明:在保证增益大于40 dBi、旁瓣电平低于20 dBi的前提下,该设计能够将波束宽度拓宽为1°,可有效地提高了波束交叠增益,降低了旁瓣电平.     

一种新型波束赋形算法

为了使智能天线获得最大的处理增益,基于传统的on-off波束赋形算法,提出了一种新型的波束赋形算法。该算法通过利用最速下降法最大化用户数据的SINR,获得入射平面波到达各阵元相对到达参考阵元距离差的最优解,从而极大化目标函数,在此基础上,求取智能天线阵元的最优波束赋形权值。仿真表明,采用论文提出的算法可以大大改善智能天线系统性能。     

基于遗传算法的微带缝隙串馈赋形波束天线

使用遗传算法设计了一种串联馈电的8单元微带缝隙阵列天线.天线工作中心频率为3.5GHz,通过在适当位置插人不同特性阻抗的微带馈线,实现了天线在俯仰面95°～130°范围内双侧辐射的余割平方赋形波束设计;同时,将上半空间副瓣电平控制在-19dB以下.在其中心频率上,天线回波损耗小于-35dB,增益达10.9dBi.实测结果与设计结果一致性较好,说明了设计方法的可行性.     

卫星阵馈反射面赋形波束天线窗口效应的研究

随着干扰的日益增多,卫星阵馈反射面赋形波束天线通常希望具有尽可能低的旁瓣电平。然而,当馈元阵口径面面积有限时,窗口效应往往会使这种天线具有较高的旁瓣电平。本文在阵馈反射面天线频域方向性相乘原理的基础上,对这种窗口效应形成的原因和产生的影响进行了分析,并提出了两种能够减小这种窗口效应的窗口函数,最后用一个实际阵馈反射面天线的仿真计算结果证明了这两种窗口函数的有效性和优越性。     

一种赋形波束高增益微带天线

对于X波段垂直半全向天线,用传统的振子型天线实现较为困难,分析了一种用两片矩形微带串馈单元组合而成的阵列天线的阻抗和辐射特性,通过优化设计两单元天线的夹角和间距,实现了H面180°的宽波束设计,且在波束范围内的电平变化小于3dB,垂直方向3个单元串馈后得到天线的增益达10dBi。天线结构简单,性能良好,实际的实验结果和理论计算吻合较好。     

DESIGN OF A SHAPED BEAM BASE STATION ANTENNA USING GENETIC ALGORITHM

Genetic algorithm is used to optimize a base station antenna in order to achieve ashaped beam in a frequency band. During the optimization process5 different antenna models havebeen evaluated using the Method of Moment (MoM). As a result of this optimization, a shapedbeam antenna with suppressed sidelobe smaller than-18dB, backlobe smaller than-30dB and     

基于非均匀特异媒质的赋形天线设计

在PCB板表面蚀刻不同尺寸的微带单元结构,构建非均匀特异媒质层,并将其放置在天线辐射单元前方,利用非均匀特异媒质层对电磁波不同的反射系数,实现对天线辐射波束的赋形。设计了由不同尺寸正方形贴片组成的非均匀特异媒质层,并放置于工作频率为5.8 GHz的矩形贴片天线前方。仿真和测试表明:该非均匀特异媒质层能够在基本保持贴片天线工作频点和回波损耗曲线不变条件下,通过调整与贴片天线距离,实现辐射波束由笔形波束向宽角波束和马鞍形波束的赋形转换。为赋形天线设计提供了一种有效的新方法。     

毫米波赋形偏馈双反射面天线技术

为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110 cm、天线口面场分布为抛物形分布、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形偏馈双反射面天线.在中心频率95 GHz下,实测天线增益为59.7 dB,第一副瓣电平为-19dB,天线口径效率达到78%.     

多孔毁伤时赋形反射面天线辐射特性的研究

利用基于表面电流积分的物理光学法对赋形反射面天线的远场辐射特性进行了建模和分析，比较了反射面完好时的计算结果与测试值，取得了良好的一致。着重研究了天线反射面多孔毁伤后辐射方向图特性受毁伤孔数、孔径及其位置的影响。分析发现，只有当孔径大于一定的尺寸(约0．20个波长)时，天线增益和副瓣电平才会发生明显变化。同时，毁伤孔径越大、越靠近反射面中心则天线增益的下降及副瓣电平的提高越显著。     

用于UHF频段的RFID波束扫描阵列天线设计

为了扩大射频识别系统阅读范围和提高识别效率,设计了一款应用于多标签高效读取的射频识别( RFID)波束扫描阵列天线。采用空气层结构设计出增益值为6 dBi的圆极化天线阵元并组成2×2平面天线阵,使用开关线型移相器与威尔金森(Wilkinson)功分器设计出天线馈电网络,并使用现场可编程门阵列(FPGA)模块控制阵元间相位变化,实现波束30°偏转。整体模型尺寸为350.0 mm×350.0 mm×5.7 mm,分别使用微波暗室、射频网络分析仪以及连接RFID阅读器测试,表明天线实现了4个方向波束偏转以及识别多个标签。     

极小极大值法在赋形反射面天线设计中应用研究

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和交叉极化隔离度,通过雅可比-贝塞尔（Jacobi-Bessel）函数来表示反射面的形状,应用极小极大值（Minimax）算法对单偏置抛物反射面天线进行优化设计。在优化过程中,把表征反射面形状的展开系数作为优化参数,利用物理光学（PO）与物理绕射理论（PTD）相结合的方法来计算远场,同时考虑了天线的增益和交叉极化隔离度,并对反射面的形变量加以限制来保证最终优化得到的星载反射面天线能够应用现有技术和材料加工出来。最后以产生一个覆盖巴西全部领土的赋形波束为例进行了优化设计,数值仿真结果表明：在服务区内主极化增益都高于28.5 dBi,交叉极化隔离度都在21 dB以上。     

大垂直口径天线俯仰波束赋形设计

给出了一种大垂直口径天线俯仰波束的优化设计过程。大垂直口径天线由10个辐射阵元构成,可以看成为一个阵列。为使天线的辐射波束达到给定的波束要求,提出了一种改进的遗传算法及其目标函数模型,对各辐射阵元的馈电幅度和相位同时进行优化。计算结果显示,天线能够产生满足设计要求的俯仰波束。通过全波电磁仿真软件HFSS进行了验证,仿真结果与计算结果吻合,证明了所提方法的有效性和实用性。     

一种新型宽带圆极化天线的分析与设计

本文设计了一种新型的在地板网孔对角开阶梯型结构的宽带圆极化天线,通过调节阶梯型结构的尺寸,可以改善天线的圆极化性能。在地板网孔的两个内角进行切角,可以进一步优化天线的3 dB轴比带宽。馈电结构采用了L型贴片结构,可以显著提高天线的阻抗匹配性能。仿真和测量的-10 dB回波损耗和3 dB轴比的综合带宽分别为71.4%和74.2%。最后就天线设计的几个关键结构对天线性能的影响进行了分析,并给出了天线回波损耗,轴比和增益的仿真和测试结果。     

卡塞格伦光学天线光传输特性研究

对卡塞格伦光学天线光传输特性进行了理论分析,重点研究了影响光学天线光传输质量的几个重要因素,并进行了测试结果与仿真验证。为实际研究大气激光通信系统中光学天线的光传输特性提供了理论依据,具有重要的实用价值。