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基于电调超表面及柱面反射面的相控阵天线设计 总被引:1,自引:0,他引:1
提出了一种基于电调可重构超表面的低成本相控阵天线。该天线结构由天线底部的抛物线反射面馈电网络、上层的波导缝隙阵列及在波导中加载的电调超表面3部分组成,通过抛物线反射面将馈源在天线下层平板波导中产生的柱面波转换为平面波并用来激励天线上层的波导缝隙阵列。为了实现低成本的波束扫描,在每条独立的波导缝隙天线前端加载了具有360°相位调制能力的电调超表面。通过改变变容二极管上的偏置电压的大小可改变超表面的透射相位,实现连续的波束扫描能力。该天线可实现±30°的连续波束扫描,最大副瓣电平值为-13 dB,增益变化为-2 dB。该天线的低成本、高效率的波束扫描特性使其非常适合应用在一些低成本的雷达及通信系统中。 相似文献
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波束赋形是一种阵列定向发送和接收信号的信号处理技术。它既可以用于信号发射端,又可以用于信号接收端。通过调整天线矩阵的幅度和相位,智能调整波束成形的方向。但通过大规模天线阵列来支持波束赋形,却由于更加集束的覆盖区域产生了一个新的问题,那就是这个最大波束位于正中央,且其传播方向和天线阵列垂直,虽然可以通过移相器来完成一定角度的天线相位的调整,但如果无法精准有效确认用户的分布规律,信号无法照射不到手机上也是无效。如何确认用户的分布规律并通过天线权值调整使得小区扇区尽可能精准覆盖到用户密集区是该文研究的重点。 相似文献
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首先简要介绍了智能天线的基本概念,然后在阵列等效激励模型的基础上结合信号的波达方向(DOA)和Chebysbev阵列算法提出了一种智能天线下行波束形成方法,最后给出了计算机仿真结果。 相似文献
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阵列接收机是将其前端阵列天线放置于射电望远镜焦平面处,结合后级波束合成网络以形成多个连续波束,用以同时观测一片连续天区、实现更大视场覆盖的接收机技术。本文理论设计了工作在1.25 GHz的十六阵元矩形排布贴片天线阵列,并在该贴片天线阵列样机的基础上进行了实验室测试。在等幅激励、30°设计扫描角度配相下,实测的阵列主波束增益为14.03dBi、扫描角度约为35°。测量结果显示该贴片天线阵列满足设计指标,相关工作对阵列天线的模拟波束合成及扫描性能验证也具备较好的指导意义。 相似文献
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在传统阵列天线波束赋形设计中,通过对阵元天线辐射方向图进行幅度相位加权,获得阵列合成方向图.通常阵元激励幅度相位权值的获取,取决于优化算法对目标方向图和阵列合成方向图的对比,通过对阵元激励幅度相位进行大量随机选参后,获得优化结果.由于算法通常是基于相关的阵元方向图,且算法中缺乏副瓣抑制机制,使得方向图合成效率不高且副瓣效果通常不理想.该文设计了一种任意波束直接合成算法.该方法首先在阵元方向图的基础上获得一组互相独立的高增益窄波束(自由基波束),然后基于此波束进行方向图的直接合成,使波束赋形问题统一到基于自由基波束权值运算的范畴内,对波束赋形问题进行了统一,避免了未知参量的随机优选过程,极大提升了阵列天线波束赋形设计的效率.同时在自由基设计的过程中结合了副瓣抑制机制,且这种副瓣抑制机制与波束赋形过程互相独立,使合成波束的副瓣天然地具备了低副瓣的特征. 相似文献
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本文研究了将智能天线与多用户联合检测结合使用的原理、方法和实现过程。文中详细讨论了多用户的CDMA系统在阵列天线接收时的信号模型和实现联合检测的算法模型,重点分析和论证了在使用智能天线的情况下,将该模型进行优化和简化的可行性,研究了将两者结合使用后系统所具有的性能和存在的问题,最后给出了对主要性能的仿真结果。 相似文献
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R. Ghayoula A. Smida A. Gharsallah D. Grenier 《International Journal of Communication Systems》2014,27(12):3706-3719
This paper presents practical design of a smart antenna system based on direction‐of‐arrival estimation and Dolph–Chebyshev beam forming. Direction‐of‐arrival estimation is based on the multiple signal classification algorithm for identifying the directions of the source signals incident on the sensor array comprising the smart antenna system. The smart antenna system design involves a hardware part, which provides real data measurements of the incident signals received by the sensor array. This paper presents the Dolph–Chebyshev method for the synthesis and design of antenna arrays with periodic element spacing. A Field‐Programmable Gate Array implementation is presented for an antenna array application employing digital beamforming. The array comprises 10 elements, equal in number receiving radio frequency and intermediate frequency components, as well as a Spartan‐3E Field‐Programmable Gate Array‐based unit, which is responsible for the control of the array. Low‐cost and switched‐beam, and fully adaptive antenna array suitable for 2‐GHz applications are proposed in this paper. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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