四元T形阵干涉仪测向解模糊方法研究

针对实际测向过程中的相位模糊问题,提出四元T形阵相位干涉仪测向方法。通过计算相位模糊范围,将四元T形阵中三个天线阵元作为一个组合,计算出一组角度值,并选取不同的三个阵元得到别的角度值,通过求曲线交点的聚类中心得到不同阵元组合的共有角度值,即为实际入射方向。通过MATLAB仿真对该方法进行了验证。与传统的立体基线解模糊法相比,该方法效率更高,在低信噪比条件下正确解模糊概率提高12%以上。     

方向回溯天线理论研究

从天线阵的一般模型出发,理论研究了方向回溯天线的实现条件,提出了广义相位共轭条件,统一分析了VanAtta阵和相位共轭阵（PON阵）两种典型方向回溯天线阵的工作原理,比较了两种天线阵列的优缺点。理论推导并给出方向回溯天线阵的单站和双站雷达散射截面的表达式,为方向回溯天线阵的进一步研究奠定了基础。     

EBG结构在微带天线阵中的应用

研究了电磁带隙结构在微带天线阵中的应用,结果表明,在阵元之间使用EBG结构可以明显降低阵元之间的耦合,从而提高天线阵的性能。制作了相应的天线阵,测量结果证实了仿真结果的可靠性。     

弹上微带天线的研究

在目前微带天线的理论设计不完善的情况下,本文探索性地研制了三种不同形式的微带天线阵,即六元谐振串馈式梳形微带天线阵、八元非谐振串馈式矩形微带天线阵以及微带卷绕全向天线;讨论了这些微带天线阵的实用设计方法,并做了大量的理论计算和实际测量,特别是这些实用设计方法可用于设计任意波束指向的微带天线阵,其将来的应用前景极广。理论设计与实测结果基本一致,能满足工程要求。     

MIMO雷达等效相位中心误差分析

为便于MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 雷达在接收端相干处理多通道回波数据,该文首先基于相位中心近似来简化MIMO雷达信号模型。以产生等效相位中心误差为代价,将MIMO雷达的多收发阵列结构转化成为收发同置的单站形式。通过分析等效相位中心与收发阵元之间的几何关系,解析描述了等效相位中心误差。而后对等效相位中心误差进行了理论分析,推导出一些与误差校正有关的基本性质。针对收发阵元间距的不同取值范围,设计了相应的等效相位中心误差校正表示式。最后利用数值仿真实验完成了等效相位中心误差分析有效性的定量评估。     

基于AD8302的甚高频天线阵电缆相位差检测

根据甚高频天线阵相位测量原理,提出一种利用相位检测芯片AD8302将接收机至传输馈线的两两阵元的定标信源信号的相位差转化为对应的直流电压,再用12 b量化精度单通道A/D采样,最后做误差分析及修正达到修正相位误差的方法。通过验证在低频(2 MHz等)、高频(300 MHz等)等测量条件下,系统给出的电缆相位误差的精度,如在300 MHz信号输入下,电缆之间距离误差达到了cm精度,可以广泛用于相关天线阵误差修正及电缆误差测量中。     

四维天线阵的频域全波分析

将四维天线阵的时域激励进行频域等效,并采用传统的频域全波分析方法分析了四维天线阵的辐射特性.计算了具有时间调制特性孔径尺寸可变以及具有运动相位中心特性的两种印刷偶极子四维天线线阵的辐射特性,结果与已有文献报道的实验结果吻合良好.为四维天线阵的精确分析与设计提供了重要的参考依据.     

一种交叉馈电微带阵的研究

本文根据不均匀的微带传输线中的寄生辐射理论,研究了微带开路端的辐射性质,并应用它组成面阵微带天线。对两种实验性微带天线阵的测量表明,交叉结构馈电方法和阵元设计相结合,可在一定范围内灵活控制口径场的分布,达到控制天线辐射波束参数的目的。根据所测量微带天线阵的性能,在满足一些跟踪、定位和测距装置的小型化结构上,有实际应用价值。     

一种旋转圆极化阵元产生OAM波束的圆形阵设计方法北大核心CSCD

根据电磁理论推导提出了一种依次旋转天线阵中的圆极化阵元产生OAM波束的方法。然后,给出了一个八单元宽频带圆极化圆形阵的设计实例。在设计实例中,通过对所有阵元沿顺时针(或逆时针方向)依次旋转一定角度,可以生成模式数l=0,±1,±2,±3的OAM波束。与现有文献采用的控制阵元间馈电相位差来产生OAM波束的方法不同,本方法中所有阵元馈电相位相同,这不仅有利于OAM天线系统简化馈电网络设计,而且避免了由阵元间相移器引入的相位误差。     

电抗加载圆形定向天线阵的理论与实验研究

本文基于矩量法对采用中心单元激励的电抗加载圆形定向天线阵进行了较系统的理论与实验研究。首先建立了该阵的计算与优化程序，研究了只有一个中心有源单元的N元加载天线阵的特性与阵列参数的关系，并设计制作了一个7元阵，对其输入阻抗、方向图及增益进行了实验测试。实验结果与计算值比较一致，证实了本文计算程序与设计的有效性。     

A Beam-Steering and -Switching Antenna Array Using a Coupled Phase-Locked Loop Array

We present the analysis and experimental results of a beam-steering and -switching antenna array using coupled oscillators and phase-locked loops. With the use of a type-II coupled phase-locked loop array and an external reference signal, the antenna array can steer its beam by a single control voltage, reduce the beam-pointing error arising from the phase errors of the oscillator array, and hold its output frequency stably at the reference signal frequency in operation. Using a double-pole double-throw switch and a difference amplifier at the center element of the antenna array, one can switch the array radiation pattern between the sum pattern and the difference pattern. Moreover, the beam-scanning range is extended to plusmn 90deg by properly using frequency prescalers in the phase-locked loops. The radiation characteristics of a three-element antenna array are measured to verify the array performance.     

一种基于电调移相器的可重构天线

设计并实现了一种基于反射式移相器的极化可重构天线。该天线使用一对交叉摆放的领结型振子作为辐射单元,并在馈电网络中通过两路移相器调整双馈端口间的相位差实现线极化、左旋圆极化和右旋圆极化模式之间的切换。通过加载匹配枝节的方法扩展了反射式移相器的移相范围,提高了移相器的移相精度,降低了天线圆极化模式带内的轴比。所设计天线的中心频率为5.4 GHz,在线极化模式下10 dB 阻抗带宽为990 MHz,在圆极化模式下10 dB 阻抗带宽分别为760 MHz 和850 MHz,3 dB 轴比带宽分别为510 MHz和480 MHz。该天线在频带内具有稳定的波束方向图,其平均增益为5.3 dB,并且具有27 dB 的主极化-交叉极化隔离。最终的实测结果与仿真结果基本一致,表明该天线具有良好的性能。     

幅相误差对阵列天线相位中心的影响分析

为精确预测阵列天线相位中心的特性, 研究了阵列口径的幅相误差对阵列天线相位中心的影响.对阵列天线相位中心的求解方法进行了简要论述, 得出了阵列天线相位中心的计算方法; 采用该方法对一个算例阵列进行仿真计算, 分别引入均匀分布和正态分布的幅相误差, 计算得出不同类型幅相误差造成的天线相位中心变化.分析计算结果可以得出, 幅相误差对阵列天线相位中心可造成显著影响, 并且该影响与幅相误差分布类型和误差限有关.该研究结论可用于指导高精度阵列天线的设计.     

阵列天线相位中心的测量方法研究

提出了一种测量阵列天线相位中心的方法。首先,根据阵列天线的基本原理,推导出了阵列天线相位方向图与相位中心偏移量的关系式;再结合相位中心的定义和实际测量的步骤,运用最小二乘法及其矩阵解形式计算出了相位中心的精确值;最后对提出的测量方法进行了模拟实验验证。实验证明,该测量方法可以精确地计算出相位中心的位置,并发现计算结果与测量时的读数精度有很大关系。当读数精度达到百分位时,校准误差仅为0.168%。     

一种新型宽带印制天线

本文给出了一种新型双偶极子型宽带印制天线,并设计出相应的类平行宽边耦合双线双面馈电结构。采用矩量法求解积分方程进行理论分析,由此设计出一种新型宽带印制天线,并进行实验测试。理论分析表明：在相同的基片上,双偶极子型印制天线比普通微带振子天线的带宽宽得多;同时实测结果表明：在0.8mm的介质基片上,工作于中心频率2GHz的该新型天线带宽可达23％（VSWR＜2.0）,增益达4.3dBi。该宽带天线为平面印制结构,易于与电路集成,亦可做为天线阵元,成本低,性能好。     

Dual frequency and dual circular polarization microstrip nonresonant array pin-fed from a radial line

A new type of a dual frequency and dual circular polarization multilayer microstrip nonresonant antenna array for satellite communication is presented. The microstrip radiating elements in the array are arranged in concentric circles and fed through pins embedded in a radial line. The radial line is excited through a probe at its center. The microstrip array exhibits a dual frequency band of operation, low side-lobes in the radiation pattern, and high radiation efficiency (more than 65%) for both polarizations. The microstrip element has been designed using commercial software based on the method of finite integral time domain algorithm, and the feed network has been designed by a theoretical analysis. A prototype of the array has been built and tested. The agreement between the measured and numerical results is satisfactory.     

线元天线阵列超短电脉冲传输特性实验研究

用脉冲电源产生亚纳秒高斯电脉冲给线元天线馈电,测试线元天线轴线能量的传输特性;实验结果表明:在相同轴线距离处,线元阵列天线轴线能量与单元天线轴线能量之比正比于天线阵列阵元数的平方;阵列天线轴线能量具有慢衰减传输特性;对线元阵列天线不同行、列作适当馈电延迟,可以实现辐射电磁波束的空间扫描.所有实验结果在误差范围内与理论计算结果符合.     

来波极化对鱼骨天线阵低频段波束合成的影响研究

为清晰认知短波定向扇形天线阵,改进阵列波束合成方法,提升波束合成系统性能,利用鱼骨天线阵列模型模拟接收实际不同极化的天波信号,分析阵列合成波束的指向、增益随来波极化和阵列单元数的变化规律,得到在高极化角来波信号时,来波极化补相时阵列的合成波束比按主极化补相时指向更稳定且增益最大可提高2 dB. 同时利用实测数据对两种补相方式下阵列的波束合成性能进行了验证,与理论分析吻合很好. 本文方法为进一步深入研究阵列极化特性提供了理论基础,并对波束合成实际工程化应用提供了理论依据.     

幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响

幅相误差是制约天线阵系统性能的一个重要因素。本文通过建立存在随机幅相误差时的均匀圆阵列模型,分析了此时均匀圆阵列场方向图函数和功率方向图函数的统计特性;围绕方向性系数、旁瓣电平和半功率波瓣宽度三个系统指标,计算了随机幅相误差对均匀圆阵列系统性能的影响;最后在数值分析的基础上进行了计算机仿真和验证。     

基于高精度定位天线相位中心偏差的分析

在卫星导航定位测量中,天线相位中心的偏差对相对定位结果的影响,根据天线性能的好坏可达数十毫米,对于准确度要求非常高的测量来说,这种影响是不能忽视的。通过天线相位的测量,找出使用频点相位中心的物理位置,从而提高测量准确度,是卫星导航定位测量中迫切需要解决的问题。从影响GPS高精度定位误差源的分析出发,在对GPS接收天线相位中心误差分析的基础上,提出了一种基于类似整周模糊度搜索策略和测量值平差的思想来消除高精度定位天线相位中心偏差,从而得到接收机天线真实位置,并通过实测数据和仿真说明了这种效果。