蛋卵形天线罩损伤性能测试方法研究

为了得到蛋卵形天线罩物理损伤对机载火控雷达性能的影响,研究了天线罩透波特性的测量方法,并对破损区域的透波性能和破损天线罩透波一致性进行了测量。选取了透波率和插入相位移作为衡量天线罩透波性能的指标,针对透波率和插入相位移难以测量的问题,提出了通过矢量网络分析仪测量S参数的s21分量间接测量天线透波率和插入相位移的方法。首先对不同损伤程度区域的透波特性进行了测量,结果表明破损区域边缘透波性能下降明显。然后对蛋卵形天线罩横向和轴向上的透波一致性进行了测量,结果表明损伤会影响透波一致性,轴向上插入相位移尤其明显。根据测试结果,物理损伤会影响蛋卵形机载雷达天线罩的透波性能,天线罩出现破损时需及时更换。     

电磁波入射角对小型机载天线罩透波率的影响测试

机载天线罩良好的透波率是保证天线系统高效工作重要因素,透波率的除了受天线罩本身状况影响外,还与电磁波的方向、频率、极化等因素有关。为解决天线罩透波率测试系统构建复杂、实现困难、测试误差大等问题,构建了一种天线罩透波率测试系统,并对不同电磁波频率、入射角下天线罩透波率进行测试,通过对平面螺旋天线罩的实测表明：低频段不同的入射角对天线罩透波率造成的影响较小,高频段大入射角时对透波率影响较大。     

基于FDTD的机载短波天线辐射特性分析

机载天线辐射特性的研究对于机载天线的设计与布局具有重要的意义。机载天线在机身的影响下会改变其原有辐射特性,针对上述问题采用时域有限差分法(FDTD)对机载短波天线的辐射特性进行了分析,并应用FDTD对某型号机载短波天线进行了仿真:使用软件建立整机模型,应用自适应网格对其进行了剖分,设置了PML吸收边界,添加激励并计算得出增益方向图,最后将仿真结果与实测结果进行了比较,二者在天线工作频带内吻合,验证了FDTD对机载天线辐射特性进行分析的有效性与实用性。     

一种机载通信天线设计与实现

针对某型飞机研制要求,设计了一种基于四分之一波长平面单极子的机载通信天线,重点阐述了天线辐射体设计、匹配网络设计和闪电防护设计等内容。通过地面测试和装机试飞验证,表明了该机载通信天线性能良好,完全能够取代现役英国37R-2型通信天线。     

二维带罩相控阵天线的辐射特性研究

采用物理光学法分析了二维带罩相控阵天线的远区辐射方向图.首先用解析法计算了阵列天线的辐射场,与天线罩壁的局部平板等效,按照物理光学法计算出天线罩外壁上的切向场和等效电磁流,由三维电磁流辐射公式推导出其二维辐射积分公式,用表面积分法得到天线通过天线罩传输的远区辐射场.数值仿真验证了算法的准确性和有效性,并分析了改变天线激励相位和天线罩本身参数对天线辐射特性的影响.     

天线罩加载问题的矩量法仿真与计算

研究天线罩系统在各类飞行器上应用非常广泛.为了保护天线免受恶劣环境的损坏,克服天线辐射引起误差,根据RWG基矩量法(MOM),用计算机仿真分析了天线罩加载后整套天线系统的辐射性能.首先,从表面积分方程(SIE)出发,利用等效原理结合矩量法对目标进行了严格的理论建模,推导出适合编程求解的矩阵方程.通过数值仿真,证明了算法的有效性.最后分别分析了加载体、天线罩对天线辐射性能的影响,并计算了加载复杂模型时天线系统的辐射场分布.证明方法可以改善任意形状加载体对天线系统的辐射影响.     

高阻表面在机载遥测天线中的应用研究

针对机载遥测天线尺寸的过分缩减会引起天线带宽和增益的急剧劣化的问题,为解决上述问题,提出了在机载遥测天线上引入高阻表面结构.由于目前高阻表面结构的尺寸和带宽远远不能满足应用的要求,设计了可以应用于遥测发射天线的新型高阻表面结构,使遥测天线在剖面尺寸减小的同时增加了天线的增益.另外,在等效电路模型的基础上,解决了高阻表面设计中小尺寸和宽带隙相矛盾的情况.试验结果证明,应用新型高阻表面可以实现遥测天线的低剖面、高增益、宽频带,所提出的天线结构和设计思路可以显著提高机载遥测天线的性能.     

机载天线方向图外场测试技术研究

机载天线装机后,受到机身和机翼的遮挡影响以及载机平台的耦合和散射作用,实际覆盖范围会发生变化,从而引起天线方向图的畸变,使得天线的性能偏离预期效果。在暗室内进行整机天线方向图测量不仅要求暗室静区尺寸足够大,而且对暗室低频性能的要求也很高,因此,室外露天测量是一种可替代的方法。设计了装机天线外场环境测试平台,提出了一种装机天线外场天线方向图校准方法,能够对外场装机天线不同频点的方向图等参数进行测试和校准。外场试验结果验证了所提方法的有效性。     

均匀圆阵列天线仿真系统设计

均匀圆阵列天线以其优越的系统性能在通信、雷达探测、导航制导等许多领域得到了广泛的应用。该文建立了均匀圆阵列天线的系统模型,在此模型基础上对天线的系统性能和各种误差的影响进行了仿真分析,并针对接收信号的不同类型选择了合适的算法,进而完成了波达角估计（DOA）和输出特性的仿真分析。文章中还介绍了用MATLAB实现均匀圆阵列天线（UCA）仿真系统的思路、方法及实现方案,并建立了对均匀圆阵列天线进行全面分析的模拟仿真平台,为实验室研究提供了方便的工具。     

一种有源相控阵天线误差补偿方法

为了消除由于有源相控阵天线单元间互耦、天线的安装误差、天线方向图的不一致性和天线罩的影响等导致天线校正时与实际天线单元间幅相值存在的差异,采用了一种有源相控阵天线误差补偿方法,获得天线的误差值并保存在雷达校正计算机中,雷达进行校正时调用该值从而很好地消除了上述因素导致的在雷达使用中带来的影响,较好地改善了天线校正的幅相值和波瓣图,保证了雷达实际使用中达到预期指标要求。     

动态电轴跟踪系统中扭极化问题的解决方案

动态电轴跟踪系统是常用的雷达罩电性能测试系统,该系统在使用过程中存在着被测天线扭极化的问题。对造成扭极化的原因进行了分析,确认该问题是由雷达罩转台和天线转台方位轴不同轴造成的。利用几何光学三维射线跟踪法对扭极化的危害进行了分析。提出了扭极化问题的解决方案,即将天线转台安装到随动于雷达罩方位轴的天线支杆上。同时归纳出了动态电轴跟踪系统中被测天线的安装要求。     

一种便携式机载雷达罩外场电性能测试系统

雷达罩在使用过程中可能会出现进水、蒙皮脱落、蒙皮穿孔等损伤,这些损伤会影响着雷达罩的电性能。针对外场条件下对机载雷达罩电性能测试需求,设计了一种便携式、易操作的雷达罩电性能测试系统。给出了透波率、插入相移、介质常数等雷达罩电性能参数测试方案,并对雷达罩样品的电性能参数进行了测试,结果表明：该系统在外场条件下能够方便的测量雷达罩电性能参数,测试结果真实有效。     

远场机载天线方向图自动化测量

机载天线方向图测量,是天线装机后性能检查的重要依据.基于其测量原理,对远场机载天线方向图自动测量系统的硬件系统、软件设计、连接协议作了说明;采用VC++,编制系统控制分析软件,对远程控制,数据采集、处理及功能的程序设计进行了详细描述,软件界面简洁,人机互动好,具有实时监测功能.通过试验验证及分析,天线方向图自动测量相对于人工测量模式,其精度和效率大幅提高,突出了测量领域自动化发展的必然趋势.     

一种基于高阻表面的2.45 GHz频段读写器天线

2.45 GHz频段是RFID常用的频段之一。为了实现一款该频段的性能良好的天线,在改善缝隙耦合馈电天线结构的基础上,在天线设计中融入高阻表面型微波光子晶体结构。新颖的天线结构及有效的设计思路,使天线在保持高增益的情况下,在更宽的频带上具有更好的稳定性,同时也减小了天线的尺寸,使天线整体性能更加完善。     

Metamaterial loads used in microstrip antenna for circular polarization: Review

The metamaterial elements and structures have been noticed for obtaining circular polarization (CP) while developing various procedures. In this paper, we have mentioned some of these cases and compared the metamaterial loads effect on antenna current distribution. We have classified them into four categories. The first case covers patch antenna based on composite right/left‐handed method, where the metamaterial has been used for changing the current distribution in the loop form. The second case has been achieved by radome and metasurface. In the third model, the interaction between feed and metamaterial load has been considered and the last case has been made by the metamaterial load with truncated structure. The metamaterial loading has been modeled based on Nicolson‐Ross or transmission/reflection techniques for extracting the permittivity and permeability. While the microstrip slot antennas are attractive for wider bandwidth, the truncated structure can change the current for achieving CP. Here, we have studied the antenna for wireless and WiMAX applications.     

X波段的圆极化微带共形阵天线的仿真与设计

为了满足X频段机载雷达天线的指标要求,使得矩形平面天线与柱面共形,通过并联侧馈方式进行馈电。在微带共形阵天线的相关理论基础上,阵元采用介电常数2.2,厚度为0.5mm的介质基板。通过HFSS12对微带共形阵天线进行仿真设计并优化。实验结果表明,在X波段内实现了方位面的全向扫描,实测阻抗带宽为9.80-10.20GHz,最大增益可达10dB,全向辐射性能稳定,满足了指标要求。     

基于双三角形谐振环结构左手材料的矩形微带贴片天线

设计了一种双三角形谐振环结构的左手材料,通过理论计算和仿真实验证明了其具有电磁左手材料性质;将双三角形谐振环结构的左手材料加载在矩形贴片微带天线上,并给出了矩形微带贴片天线的结构参数;利用HFSS仿真软件对比了加载左手材料前后矩形贴片微带天线的性能,仿真结果表明,左手材料的加载提高了天线的带宽,增大了天线的增益,有效地抑制了旁瓣。