小型化毫米波多波束引信天线设计

为实现引信天线对前向半空间的波束扫描功能,达到针对不同飞行速度目标的作战需求,文中设计了一种新型多波束天线系统。通过采用微带蛇形线天线实现毫米波引信单一波束的前倾设计,利用微带蛇形线周向尺寸小的特点,将不同波束倾角的蛇形线天线平行布局于一块微带基板上,通过馈电点的快速切换,实现波束扫描功能。通过对集成多波束天线的有限元仿真表明,天线实现了三种倾角的引信探测波束,是一种实用可行且性能优良的新型天线形式。     

X波段弹箭引信贴片天线集成射频前端

针对无线电引信探测前端电路复杂、频段低、抗干扰能力不强的问题,应用微带贴片天线开槽技术和微波单片集成电路技术设计实现了X波段弹箭引信射频前端.通过微带贴片天线开槽技术有效地减小天线的体积;应用成熟的微波集成电路减小整个组件的系统噪声,简化振荡电路的匹配网络;通过改变压控振荡器控制端输入信号,可以灵活地改变引信的探测频率和探测体制,提高无线电引信抗干扰的能力.试验表明该探测前端性能稳定,体积小,成本低,工艺简单,有利于批量生产.     

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线研究

毫米波基片集成波导裂缝阵列天线具有频带宽、辐射效率高和剖面薄等优点,对实现毫米波雷达导引头的小型化研制工作具有重要的工程意义。根据基片集成波导理论,采用阵列天线设计方法,研究了基于微带贴片加载形式的单元裂缝天线频率带宽拓展方法;基于基片集成波导的平面馈电网络设计方法,设计了16×12微带贴片加载的基片集成波导裂缝阵面结构、并馈基片集成波导功率分配及和差波束形成网络,使用HFSS对天线模型进行了仿真分析和优化设计,研制了毫米波频段单脉冲基片集成波导裂缝阵列天线样机实物。经测试,天线带宽大于1 GHz,效率优于30%,驻波小于2,厚度仅为4 mm,指标测试结果与设计相符合。     

应用于超高速制导炮弹的介质波导天线

针对传统的分体设计天线不能很好的满足超高速制导炮弹在超高速、高过载环境下的飞行要求,提出了应用于超高速制导炮弹的介质波导天线。该天线采用了天线与无线电引信风帽的一体化设计,天线辐射单元主体采用金属圆波导结构,天线与射频发射链路之间采用绝缘子同轴馈电。在超高速制导炮弹无线电引信有限尺寸空间条件下,完成了天线的高增益和耐高温腐蚀设计,同时保持了传统波导天线工作频带宽、结构简单紧凑和易于加工的特点。实测结果表明,该介质波导天线不仅适用于超高速制导炮弹对外形尺寸的严格要求,而且在抗烧蚀、及探测性能各种测试条件下工作频带宽、增益高,与仿真结果基本一致。     

毫米波辐射探测立体目标面元法建模

针对以往毫米波辐射探测仿真中简化目标为平面目标,忽略了目标与背景间相互作用的不足,提出了一种基于面元法建立毫米波辐射探测模型的新方法.该方法通过建立立体金属目标的几何模型、背景目标的统计模型和弹道交会运动模型,计算天线波束内各目标面元反射大气或背景的辐射,进而得到毫米波辐射探测的天线温度.对不同弹道下毫米波辐射探测立体金属目标的天线温度进行仿真,结果表明该方法得到的天线温度与实际探测更加吻合.     

无线电脉冲引信海面回波建模及仿真

无线电脉冲引信海面回波建模及仿真是根据无线电脉冲引信的探测特点和海面物理反射特性进行的建模仿真。根据无线电脉冲引信采样量化间隔,划分海面有效照射区域的等距离等值线,并由导弹飞行姿态和引信天线波束宽度确定海面有效照射区的等视线角等值线。再根据等距离等值线和等视线角等值线的交点,计算天线主波束照射面积和天线副瓣照射面积的合成功率,以此得到一个表示海面散射特性的冲击函数,用此函数和输入脉冲信号卷积得到无线电脉冲引信海面回波信号的数学模型,从而为仿真研究脉冲引信低空工作性能提供必须的仿真基础。     

一种毫米波低副瓣微带天线阵列的设计与仿真

针对降低毫米波段微带天线的副瓣电平,提出了一种角馈方形微带贴片天线阵。在分析毫米波频段阻抗变换段与传输线之间存在不连续而导致阻抗失配和设计频率偏移这一突出问题的基础上,确定了馈线与输入阻抗、谐振频率的关系,利用HFSS软件优化馈线和阻抗变换段的宽度,实现了阻抗匹配和天线谐振频率的调整。仿真表明,设计的6×10元谐振式角馈方形微带阵列是一种低造价、实用性强的低副瓣电平毫米波天线。     

平面小型化三频微带天线

针对多频天线结构复杂,天线尺寸较大,设计了一款紧凑型结构的三频单极性微带贴片天线。该天线的辐射单元由双C型结构和加载倒L型结构构成,利用低频段的高次模,从而产生天线的高频段。该方法可以有效实现多频特性,并能够有效地减小天线尺寸。天线尺寸仅为20×31×1.6 mm3。实测频段为2.40~2.50 GHz,3.17~3.90 GHz,4.67~5.83 GHz。该天线具有体积小,结构简单,辐射特性良好的优点,实现了对3.5/5.5 GHz WIMAX频段和2.4/5.2/5.8 GHz WLAN频段的全覆盖,能够很好的适用于无线通信系统的应用。     

一种输出信噪比最大的引信天线波束形成算法研究

根据软件无线电引信天线波束形成的特点和要求，研究了一种使输出信噪比最大的波束形成算法。并通过MATLAB对这种算法进行仿真，仿真结果表明：这种算法能满足引信天线对主波束倾角准确度的要求，同时副瓣电平也相对较低，对从副瓣进入的干扰信号也进行了有效的抑制。还在数字信号处理器（DSP）中对这种算法运行的实时性进行了测试，测试结果表明：可以满足引信天线波束形成对实时性的要求。     

采用复调制选带傅里叶变换的毫米波特征提取

针对毫米波引信对目标特征提取时传统差频快速傅里叶变换探测精度不足、运算量大的问题,提出采用复调制选带傅里叶变换(ZFFT)的毫米波特征提取算法。该方法的实质是通过对毫米波信号频谱中的局部信号进行复调制、移频、滤波、降采样后作点数较少的FFT实现对信号频谱的局部细化,提取其有效频率特征信息。实测导弹模型5mm信号数据和试验表明:采用复调制ZFFT的毫米波特征提取算法简便、存储及运算量小、速度快,适用于毫米波引信对实时性的要求。     

一种弹载毫米波引信天线的分析与设计

将微带漏波天线近似为波导，辐射壁采用导纳边界条件，分析了微带漏波天线的传播特性和辐射特性，给出了微带漏波天线的设计步骤和方法。以毫米波弹载引信天线为应用背景，分析和设计了一种微带漏波天线，求解结果和仿真结果吻合较好。     

毫米波引信天线的仿真设计与误差分析

介绍用于引信设备的毫米波波导缝隙天线的设计,对设计参数进行建模仿真,验证了设计的可行性。考虑了天线结构的加工误差对天线电性能的影响,通过仿真得出确保毫米波天线性能允许的加工公差范围。     

一种毫米波微带并馈天线阵的设计

介绍了矩形微带天线的原理和设计方法,并设计制作了2×1的毫米波微带并馈天线阵,运用Ansoft HFSS软件进行仿真调试。辐射方向图表明该天线阵主要向上半空辐射,增益可以达到9.87 dB,阻抗带宽(VSWR≤2)从31.2 GHZ到32.5 GHZ。     

赋形低幅瓣毫米波梳形天线阵的设计与分析

介绍了微带梳形天线阵设计方法，在8mm波段上分析和设计仿真了一种行波微带梳形阵。阵列单元电流值采用泰勒分布，幅瓣电平优于-25dB。天线辐射方向图是个漏斗形方向图，具有定向辐射及低副瓣特性。     

毫米波宽带低旁瓣一维扫描相控阵天线分析设计

为实现毫米波一维扫描相控阵宽带低旁瓣设计,在分析全波矩量法的基础上设计了带宽大于10%、增益19 dBi串馈阵列天线.以串馈阵列天线为辐射单元,设计了8通道一维扫描相控阵天线,利用数字波束形成技术对8通道输出的基带信号进行处理,得到以4°为扫描步进值18波束辐射方向图,其增益为26 dBi、旁瓣电平-30 dB、带宽大于10%.天线结构简单、成本低、波束控制灵活,有利于一维扫描相控阵天线宽带、低旁瓣、小型化、轻量化的发展.     

毫米波引信天线罩的驻点热温特性仿真研究

基于对某毫米波引信天线罩外弹道的分析，从工程角度出发，对某引信天线罩驻点热温进行了理论建模和仿真。仿真结果表明，目前所选聚四氟乙烯较适宜作此类引信的天线罩材料，但需要采取一些具体措施才能避免天线罩在弹道飞行中脱离弹丸。     

三维空间中的膨胀石墨对毫米波衰减性能实验研究

在分析可膨胀石墨膨胀机理基础上，实验研究了三维空间中的膨胀石墨对3mm、8mm波的衰减性能。结果显示，膨胀石墨能够较好地衰减3mm和8mm波辐射，其衰减性能随着可膨胀石墨粒度减小而降低。当可膨胀石墨作为毫米波干扰新型材料或发烟剂主体成分时，只有选用合适粒度才会获得较好的衰减效果。     

短切碳纤维云团对毫米波/红外复合干扰性能影响

为了研究短切碳纤维云团对毫米波/红外的复合干扰性能,构建了实验测试平台。在静风条件下进行了1.5 mm/4 mm碳纤维爆炸分散实验。研究了爆炸分散云团形成过程。测试并分析了云团对3 mm波、8 mm波和8~14μm红外的干扰性能。结果表明,爆炸方式能够有效分散短切碳纤维。在实验的弹体结构和装填参数条件下能够形成稳定的烟幕云团,呈现优良的毫米波/红外复合干扰性能。对毫米波和红外的最大衰减大于95%。对3 mm波的有效作用时间(单程衰减分贝数≥5.2 d B)不小于1 min,对8 mm波能达到30 s以上,对红外靶标的有效遮蔽时间(衰减率≥85%)大于20 s,碳纤维长度的变化对毫米波干扰性能影响较大。     

一种用于毫米波引信硬件仿真的通用射频平台

介绍了一种用于毫米波引信硬件仿真的通用射频平台,通过对平台硬件的重组以及对必要的时序等控制信号的重新设定,可实现三种典型的无线电引信基本体制。