口径积分法结合CST软件分析缝隙阵列天线罩

采用近场口径积分算法结合三维电磁仿真软件(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件分析了带有多层介质天线罩的平板缝隙阵列.用CST对天线罩内的缝隙阵列天线进行仿真分析得到每个缝隙中心点的电磁场分布,对天线罩部分分析采用近场口径积分法分析天线罩部分对平板缝隙阵的影响.通过对该混合方法计算出的带罩平板缝隙阵列天线结果与CST全波仿真结果进行对比来验证该方法的正确性,结果表明:两者吻合很好.由于采用CST软件提取缝隙阵口径场考虑了阵元之间的互耦,较传统的理想阵元模型更加准确.混合方法避免了全波算法解决电大尺寸多层介质天线罩分析过程中耗费计算资源大、时间长的缺点.     

基于曲面口径积分/几何光学的天线罩混合分析

提出了发射模式下，曲面口径积分／几何光学的混合分析方法。利用等效原理，将天线罩内表面上的反射场等效为面电流和面磁流，沿等效源所在曲面作口径积分，确定二次入射到罩壁上的入射场，经过局部平面的多层介质传输到天线罩外表面，在外表面上将一次传输场和二次反射场矢量叠加，对外表面切向场的表面积分得到天线带罩系统的远场方向图。该方法解决了发射模式下一次传输场和二次反射场的矢量叠加问题，计算精度高；仿真预测结果均为试验所证实。     

应用PO-AI方法分析加罩OAM天线的辐射特性

应用物理光学-口面积分（PO-AI）方法,数值分析加载天线罩的轨道角动量（OAM）波天线的辐射特性,评判介质天线罩对各阶模式OAM波的辐射特性、幅相分布以及模式纯度的影响程度。通过与现有文献中天线罩实例的测试值相对比,验证了算法的正确性和有效性;考察了开口波导环形阵列OAM波天线工作于不同的模式阶数时,半球形天线罩所引起的空间场幅-相分布的变化。在此基础上,计算了一个正切卵形、多层介质天线罩情况,验证了PO-AI 算法对复杂结构的适应性。从数值结果可见,天线罩对高阶OAM辐射波的幅值分布影响较大。数值计算也证实该算法可以快速预估介质罩存在时OAM波形的畸变程度,有助于实现对天线罩各参数的快速优化。     

基于近场场图的带罩天线近副瓣畸变分析

采用FEKO软件仿真带罩天线远场方向图和近场场图, 采用近场场图分析远场方向图近副瓣畸变的原因.仿真过程中采用等效源技术, 兼顾仿真精度和仿真效率.带罩天线方向图近副瓣畸变主要是由天线罩尖部区造成的, 近场场图表明三种效应导致近副瓣抬升:其一, 电磁波经过天线罩尖部发生明显的衍射, 波阵面分叉; 其二, 金属雨蚀头被激励出表面电流, 进而产生二次辐射; 其三, 部分电磁波能量经反射后透过天线罩尖部区域, 反射-透射电磁波能量叠加在副瓣方向上.针对上述效应, 对天线罩改进设计, 改进后可明显抑制带罩天线近副瓣的抬升.近场场图分析方法揭示了天线罩局部细节和远场方向图之间的联系, 对天线罩电性能优化设计有很好的指导作用.     

MLFMA/VIE矩量法快速分析介质天线罩的电磁性能

采用体积积分方程矩量法(VIE-MoM)结合多层快速多极子算法(MLFMA)解决任意形状多层非均匀介质天线罩电磁性能的快速精确分析问题.首先借助三维CAD软件几何建模技术及网格离散技术,建立了介质天线罩的实体模型并用四面体单元离散,接着利用MLFMA/VIE-MoM在介质区域内建立矩阵方程,计算出天线罩罩体区域的体极化电流,最终得到在罩体影响下的天线的远场辐射特性和功率传输效率.数值结果表明,采用VIE-MoM结合MLFMA来分析复杂结构介质天线罩电磁性能可明显节省内存需求,提高计算效率和计算精度.     

任意形状天线罩的快速分析

将自适应积分算法与体积分方程相结合分析任意形状天线罩对天线辐射特性的影响。将任意形状的天线罩剖分成四面体，基于体积分方程的自适应积分快速算法求出天线罩上的感应电流，即可求出天线-天线罩系统的总场。自适应积分快速算法的应用提高了矩量法的计算速度，并大大缩减了需要的存储量，从而使该方法可用于分析电尺寸较大的天线罩.最后,分别计算了球形、锥形天线罩存在时理想电振子阵列的辐射方向图。     

带罩导弹远场方向图数值仿真中积分域的确定

导弹天线罩是用来保护位于高速飞行的导弹前端的天线系统免受外界影响的一种装置,为研究导弹天线罩对天线性能所造成的影响,该文在运用平面波谱-表面积分法分析天线罩综合电性能基础上,详细讨论了为获取带罩导弹远场辐射方向图所采用的数值算法中的积分区域的确定。     

基于天线-罩体综合设计的反射面赋形设计方法

介质夹层式天线罩在保护内部天线的同时,使得透过罩体后天线口径场的幅度和相位分布发生变化,其中相位分布的变化是引起天线远场方向图畸变的主要因素.文章从天线罩体综合设计的角度出发,提出一种反射面赋形设计方法,通过赋形反射面来改变天线口径场的相位分布,使其与天线罩引起的相位分布的趋势相反,以保证透过天线罩后的口径场仍为同相场.对某地面卫星通信站的9.14m口径天线罩进行了数值实验,结果表明:所提方法可有效改善带罩天线系统的电性能,对于方向图畸变导致的副瓣和零深变化其效果尤为显著.     

基于高斯积分的平面波谱法分析天线罩电性能

将平面波谱表面积分法与高斯积分相结合分析天线罩的电特性。在计算了口径天线的差波谱以求解带罩天线差方向图的基础上,将高斯积分应用到由罩外表面切向场求远场方向图中,提高了平面波谱法的计算精度。最后通过具体算例表明了本文方法的有效性。     

电子定标法测试天线罩瞄准误差原理之分析

论述了电子定标法测试天线罩瞄准误差的原理方法,并分析了该方法成立的理由。电子定标法的步骤依次为:收发天线机械轴对准－天线和差通道自检－收发天线电轴对准－电子定标寅无罩测试寅带罩测试－查表计算天线罩瞄准误差。电子定标原理和实测结果表明:测试过程中接收天线差电压与和电压之商,可分解为相对自检过程的共模分量和正交分量;定标过程共模分量保持不变,它决定天线的零深;正交分量随收发天线夹角变化,不受天线零深影响,其曲线为定标曲线;无罩和带罩定标曲线线性度极好,其斜率为天线差斜率;天线加装高性能天线罩后,差斜率变化微小;故可以使用无罩天线差斜率和带罩测试的和差通道电压,计算得出天线罩瞄准误差。差斜率近似引入的误差很小,电子定标法成立。     

搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用

在机载相控阵雷达罩电性能测试过程中,由于被测天线是相控阵天线,使得测试方法与经典测试方法有所不同.文中对搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用进行了探索,确定了搜零系统中相控阵天线的安装方式和收发电轴对准的判据,集成了一套相控阵雷达罩电性能搜零系统,系统功能和精度满足测试需求.还在X波段相控阵雷达罩电性能测试中验证了搜零法的有效性,测试数据规律正确且重复性良好.测试结果表明相控阵雷达罩电性能搜零系统可用于新型战斗机雷达罩研制过程.     

一种基于电磁超材料的大规模天线阵列天线罩解耦技术

文中设计了一种去耦天线罩,为解决紧凑排列的大规模天线阵列中相邻端口隔离度较低的问题提供了参考.天线罩主体是一层具有低介电常数和低损耗性的介质板,其上印刷了周期性排列的金属贴片结构.通过调整金属贴片的形状以及天线罩到天线阵列的距离,使天线罩产生的反射波与阵中的耦合波幅度相同、相位相反,二者相互抵消,达到增加阵中端口间隔离...     

Analysis of infinite arrays of microstrip-fed dipoles printed onprotruding dielectric substrates and covered with a dielectric radome

A method for analyzing infinite arrays of antennas printed on both sides of substrates protruding from a ground plane and covered with a dielectric radome is described. Using the equivalence principle, the array unit cell is decomposed into homogeneous regions where the fields are expressed as Floquet summations, and an inhomogeneous cavity region where the fields can be found by a combination of the method of moments and modal analysis. The approach is rigorous in the sense that the combined effects of the radiating element and feed geometry printed on opposite sides of a protruding substrate are taken into account. The method is quite general, capable of modeling any antenna elements with substrate currents that are perpendicular and/or parallel to the ground plane. In addition, both the radiating and scattering/receiving modes of operation are treated in the analysis. The method is used to calculate the active element impedance of an infinite array of dipoles transmission line-coupled to microstrip feeds. Examples of numerical results are presented for various scan conditions and the effects of a near-field dielectric radome are demonstrated     

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。     

一种基于超材料的谐波抑制天线罩

设计了一种基于超材料结构的前置谐波抑制单元天线罩,该天线罩采用多层互补型亚波长单元结构,在一个天线单元的有限尺寸范围内排列更多的周期单元,减小边缘效应的影响,天线罩总厚度小于5 mm,通过PMI泡沫与喇叭天线连接。采用激光刻蚀工艺制备了不同尺寸的两种试验件,并进行了超材料的传输系数测试以及带罩天线阵谐波抑制性能测试,结果表明,所设计的超材料谐波抑制天线罩具有带内0.3 dB 的插损,二次谐波20 dB和三次谐波30 dB的抑制能力。     

Boresight errors induced by missile radomes

Radome induced boresight errors are defined in terms of antenna difference port to sum port voltage ratios. The antenna port voltages are derived using the reaction integral for the case of a planar waveguide slot array in the presence of a dielectric radome. Radome transmission uses planar slab results. Both the antenna reflection and the radome shadow contribution are taken into account. Although only linear copolarized comparisons are presented here, the analysis is kept arbitrary with respect to incident and seeker antenna polarizations. Measurements include a line source experiment that tests the antenna model sensitivity to geometry. A simple distributed source experiment, in the form of a planar slab radome with thickness corrugation, tests the influence of transmission through varying wall thickness. Effects of curvature are assessed with an offset hemisphere radome and finally a series of tangent ogive radome comparisons verify the limits of the analysis. A trend for the yaw errors to be less accurate than the pitch errors is consistently noted for the tangent ogive radomes, and this behavior is discussed.     

面向高铁卫星通信系统的高性能天线罩设计

设计了一款适用于高铁平台卫星通信相控阵天线的高性能天线罩.该天线罩针对载体应用环境，设计了双向对称、低剖面的气动外形，以满足载体高速双向对开时低空气阻力的要求；同时根据卫星通信相控阵天线波束扫描的特点，设计了变厚度夹层结构，以实现天线罩对任意极化方向的电磁波宽角入射时高透波率的电性能.以Ku频段为例，根据设计结果进行了实物制作和测试验证，测试结果显示在10.5~13 GHz频率范围内，采用垂直极化波和水平极化波分别照射时，天线罩在0~70°的入射角范围内，透波率均保持在80%以上，同时天线罩对相控阵扫描波束的指向误差维持在±0.5°范围内.     

大型机载雷达罩对线阵天线影响的分析

提出了一种口径积分-表面积分和射线跟踪混合方法,分析了某大型雷达罩对SSR线天线及单元方向图的影响,给出了带罩天线方向图中直射瓣和反射瓣的矢量合成的解法,数值计算结果与实验数据符合较好.     

弹载螺旋天线及天线罩电气性能分析

弹载天线的天线罩是天线的重要组成部分,由于尺寸的限制,天线罩距离天线辐射体非常近,甚至紧贴辐射体,因此天线罩对天线的辐射具有严重的影响。给出了一种适合于弹载的小直径螺旋天线的设计参数,利用矩量法分析了天线罩对天线电气性能的影响,并进行了实际设计和测试,验证了分析结果,指出在这种天线的设计时要充分考虑天线罩的电气性能。