量化相移对阵列天线的分析

研究了数字移相器提供的量化相移对正六边形相控阵天线扫描方向图的影响。使用一定精度移相器可降低馈源阵列的量化误差,而天线的方向图和增益只有微小的变化。分别选择2位、4位和6位移相器,比较采用连续相移和不同精度的量化相移时,天线辐射方向图的变化。通过对比分析可选择合适的数字移相器。     

考虑互耦效应的六边形天线阵方向图综合

该文研究了一种综合正六边形阵列天线方向图的新方法。通过选择多个初始点来抑制非线性最小二乘法局部收敛的缺点,有效地实现了阵列天线的全局优化。根据阵列单元轴向对称分布的特点,通过计算部分单元获得整个阵列天线单元间的散射系数矩阵,降低了互耦的影响。计算结果说明阵列方向图在最小二乘意义上逼近了预先设定的目标方向图。     

基于阵元方向图的相控阵雷达辐射源识别技术

为了实现对相控阵雷达辐射源的个体识别,分析了相控阵雷达天线的方向图形成方式,提出一种基于阵元天线方向图的相控阵雷达辐射源识别技术。通过双站侦察数据得到相控阵雷达天线阵面的指向角,进而算得相控阵雷达的阵列因子函数,经过比对接收的雷达天线方向图和阵列因子函数,得到组成阵列的天线阵元方向图,最终将计算得到的天线方向图与数据库中的天线方向图进行匹配,完成对相控阵雷达辐射源的个体识别。该方法通过提取相控阵雷达天线方向图的不变个体特征,实现了对相控阵雷达辐射源的个体识别。仿真实验结果表明所提方法能够有效地对相控阵雷达辐射源进行识别。     

基于结构误差的六边形相控阵天线电性能分析

相控阵天线(Phased Array Antenna,PAA)阵面加工、安装中产生的随机误差导致天线电性能的下降,严重制约高性能PAA的发展.通过考虑互耦参数,且将阵面存在的结构误差作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面六边形PAA阵面结构误差与天线电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了考虑互耦时结构误差与天线电性能的定量关系,以及天线阵元个数变化时,阵元安装精度和阵面平面度对天线电性能的影响规律,为工程设计人员帝定天线结构方案与制造公差提供了重要参考.     

MATLAB在天线方向图中的应用与研究

以天线方向图函数为例,分析了对称阵子天线、阵列天线方向图函数F(θ,φ)随各参量变化的规律以及二维图形的特点,并讨论了直线天线阵(单向端射阵)的最大辐射方向和主瓣宽度随各参量变化的二维、三维图形特点。借助MATLAB的绘图功能,对各种天线的方向图函数的二维、三维图形进行研究,可以观察到天线辐射场在不同方向的辐射能量分布。直观清楚地表现出辐射方向图的特点。     

机载火控雷达天线方向图的设计与仿真

在雷达系统仿真中雷达天线方向图的设计与实现是重要的一环,较好的雷达天线方向图设计可以有效地提高雷达系统仿真的速度和逼真程度。首先介绍传统的天线方向图原理与实现,但是传统的天线方向图在实现归一化和俯仰角方面有一定的缺陷。针对两个方面的缺陷,对传统雷达天线方向图函数进行了增加和改进,并对方向图函数进行了仿真。通过仿真可以看出,改进型的天线方向图在俯仰和方位两方面表现得更加完善,更逼近于实际雷达天线方向图。     

基于窗函数的相控阵天线技术研究

对相控阵天线的基本原理、天线阵的加权方式及窗函数的概念进行了研究。利用MATLAB软件对相控阵天线方向图进行了仿真,重点通过窗函数仿真了相控阵天线的波束方向图,直观地显示出加权对于相控阵天线波束形成的影响。     

基于粒子群算法的低副瓣螺旋天线设计

提出了一种单绕低副瓣螺旋天线的设计方法. 在单绕螺旋天线外加一个金属锥面来改变天线的辐射特性. 采用粒子群算法对影响天线方向图的参数,包括金属锥面两端的口径和长度进行了设计,以降低天线辐射方向图的最大副瓣电平. 仿真分析和实验测试结果说明在要求的1268.5±10 MHz频带范围内该天线驻波比小于1.15,天线方向图的最大副瓣电平低于-25 dB.     

天线正交加权改变天线方向图方法及其应用

指出了目前改变天线方向特性存在的问题和困难;在研究环形天线方向特性的基础上,提出了一种能够快速旋转天线方向图的新方法,即天线正交加权法.该方法可在天线不便旋转或不能旋转的情况下,通过对天线接收的信号进行加权处理控制天线方向图的旋转,达到天线方向图快速改变的目的.最后对该方法的推广应用进行了探讨.该方法具有可靠性高、精确...     

有耗半空间斜架对数周期天线的MPIE-MoM 分析

以平面分层媒质为物理模型,利用混合位积分方程(MPIE)结合矩量法(MoM)对有耗半空间斜架对数周期天线进行了严格的理论分析。推导了阻抗矩阵元素的计算公式,利用分层媒质中格林函数关于场点纵坐标连续的性质,将对标量位格林函数的微分运算转移到电流基函数上,有效降低了运算的奇异性,加快了计算速度,利用微波网络理论处理馈源问题,采用一种快速方法计算了远区辐射场,最后仿真计算了天线方向图,分析了地质参数对天线辐射特性的影响。研究结果表明,地质电导率值的变化对斜架LPDA 方向图的影响比较明显,而地质介电常数的变化对此天线方向图的影响较小。本文对有耗半空间上斜架对数周期天线辐射场的计算有一定的参考价值。     

一种正六边形嵌套分形超宽带天线的设计

针对当前超宽带天线存在的方向性差、增益小的现状,提出了一种正六边形嵌套分形的超宽带天线。天线利用嵌套分形结构的自相似性和空间填充特性,有效拓展带宽,缩减天线尺寸。通过对天线维数进行仿真分析,选择带宽满足超宽带指标的四维和五维天线;对四维天线和五维天线的E-H面方向图及增益进行对比得知,五维天线较高增益由方向图畸变产生,故选择方向性更好的四维天线为此次设计的目标天线。目标天线尺寸仅为20 mm×23 mm×1.6 mm,带宽为2.7~10.6 GHz,增益为1.8~7.8 dBi,且天线实现了良好阻抗匹配。与引文其它天线相比,目标天线具有较小的尺寸,同时具有良好的方向性和较高的增益。天线实测结果与仿真基本吻合,验证了其研究与应用价值。     

LPDA宽带宽角响应的快速矩量法计算

根据一种具有分域基和全域基各自优点的混合域基函数,采用伽列金矩量法对对数周期天线(LPDA)进行方向图和电流分布计算.由于该混合域基函数的运用,仅需将天线振子剖分较少分段即可得出较为精确的解,计算结果证明了所提方法的正确性和有效性.     

一种新型超宽带耳形对踵Vivaldi天线单元及阵列设计

在传统Vivaldi天线结构的基础上,设计了一种新型的耳形对踵Vivaldi天线及其和差波束阵列.通过对天线的电性能进行优化分析,采用耳形边缘结构,降低辐射末端电流的不连续性,分析和测试结果表明新型超宽带耳形对踵Vivaldi天线相对于传统的vivaldi天线的阻抗匹配特性更优,且在2GHz～ 18GHz频带范围之内方向图特性良好,是一种较为理想的相控阵天线单元.分析和测试结果也显示对踵Vivaldi天线组阵形成和差波束阵列在2GHz ～ 18GHz的方向图特性能应用于简易的和差测向系统中.     

遗传算法在宽窄波束切换天线阵设计中的应用

采用对天线单元开关通断的方法,使天线阵形成不同的远场辐射方向图,实现阵列天线方向图宽波束和窄波束的切换。对一个24元线阵天线阵进行了设计。提出了一种改进的遗传算法及其目标函数模型。采用该算法对天线阵各个天线单元的电流幅度进行了优化计算,计算结果显示能够产生满足设计要求的宽波束和窄波束方向图。最后采用HFSS软件进行了仿真,计算结果与仿真结果吻合,证明了所提方法的有效性。     

S波段天号雷达天线馈线方案的实验研究

提出了S波段8.54m天气雷达天线馈线波导的两种设计方案,在理论上定量计算这两种馈线对天线方向图的影响是很复杂的.在收、发天线距离为3023m的测试场上,借助实验的方法,研究了两种馈线方案对天线方向图旁瓣特性的影响.对实验结果进行分析后发现,天线在30°切割面的辐射方向图和90°切割面的第一旁瓣电平只有一种馈线方案满足指标要求,在实际工程中选择了这种馈线方案,并取得了满意的效果.     

基于球谐函数天线间相互影响快速分析方法

针对系统内多天线电磁兼容性难以快速分析和评估的问题, 基于球谐函数提出了一种天线间相互影响的准确快速分析方法.由电场积分方程出发, 将天线间耦合电流的计算变量引入至天线的辐射方向图上, 同时利用矢量系数球谐函数对天线方向图进行分解, 一方面解决了因天线姿态变化而产生的多次建模、目标剖分和数值计算问题, 另一方面也解决了标量系数球谐函数在分解天线方向图产生的奇异点问题.与电磁仿真软件FEKO的仿真结果相比, 该方法具有较强的准确性, 且分析时间大大缩短, 为多天线电磁兼容性的快速分析评估提供了技术支撑.     

隐蔽锥扫天线方向图的计算

天线方向图是雷达的一项重要性能指标,进行方向图的计算在天线设计中占有极其重要的位置。本文介绍了隐蔽圆锥扫描雷达天线的工作原理,利用口径场法推导了隐蔽锥扫天线的方向性函数,在此基础上用MATLAB语言编制了计算和绘图程序,给出了由计算机绘制的天线方向图。     

采用换元物理光学法分析桁架式可展开反射面天线方向图

桁架式可展开反射面天线在未来的星载合成孔径雷达(SAR)中将有着广泛应用,然而目前对该类天线方向图的系统性理论分析还不够完善.该文根据桁架式天线反射面的特殊构型——空间三角形单元拓扑结构,提出了一种将物理光学法与换元法相结合来计算馈源数目任意、位置任意的桁架式天线方向图的方法,仅需反射面上的节点坐标即可求出天线方向图.对矩形喇叭线阵馈源激励下的口径大小为2.8 m×6 m 的桁架式可展开反射面天线方向图进行编程仿真,得到的主要参数计算值与实测值相吻合,通过与几何光学法仿真结果相比较,得出该文提出的算法更为精确有效.该文提出的算法建立了桁架式天线反射面结构与天线方向图的直接联系,实现了该类天线的机电一体化设计.     

天线的机电一体化分析方法

基于机电综合分析的思想,给出了变形反射面的变形函数描述,以及天线变形后的辐射场计算方法,并分析了变形反射面对天线辐射方向图的影响。最后,运用最优化方法计算出了馈源在最佳位置时天线的辐射方向图。     

用沃尔什波辐射

本文在简单介绍沃尔什函数的特点及其某些应用之后,着重对天线采用沃尔什波辐射的问题进行了分析。对偶极子天线和天线阵列用正弦波和沃尔什波辐射时的方向图和方向性系数进行了比较。最后计算用沃尔什电流加权激励的天线阶的方向性。