X型极化分集系统中的互耦分析

建立了X型极化分集系统的互耦分析模型,综合考虑了天线与电路两部分互耦对系统性能的影响．给出极化分集系统信号的相关系数表达式,能够更全面地分析互耦对X型极化分集系统中信号相关系数、信道平均接收功率比和系统极化分集增益的影响．分析表明系统耦合虽然会提高信号的相关性,但同时也可以降低信道平均接收功率比,从而提高系统的极化分集增益．指出交叉极化鉴别度对系统相关系数和信道平均接收功率比影响显著,而且交叉极化鉴别度越大,系统极化分集增益越小．     

T形天线的研究

系统地研究位于山谷间T形天线的电特性.采用矩量法求解天线和地面上的静电荷分布密度及电流分布密度,进而计算了T形天线与地面之间的静电容和天线的输入电抗,数值结果与实验结果吻合良好.同时研究了引线及顶线的各项参数变化对天线的有效高度、增益、输入电抗、辐射电阻及静电容的影响.研究表明,增加引线数目、引线间距和加长顶线长度均可以增加天线系统的静电容,减小输入电抗的模值,并使天线的增益有所改善.     

混合遗传算法优化设计宽带加载螺旋天线

研究了遗传算法和模拟退火法相结合的方法来快速优化设计宽带加载螺旋天线.采用该算法对加载螺旋天线上的加载集总元件的值、加载位置以及匹配网络参数进行一体化优化设计.采用一种简单有效的方法来快速求解加载元件值和加载位置改变后的阻抗矩阵方程,提高了优化设计的效率.利用该方法成功地设计了两副宽带小型化加载螺旋天线.     

基于FPGA进位链的铯光泵磁力仪频率测量方法

铯光泵磁力仪输出拉莫尔频率,需要通过频率测量换算得到磁场值,频率测量的精度直接关系到磁测结果的准确性。提出了一种基于FPGA进位链的铯光泵磁力仪频率测量方法。首先采用加法器将 FPGA中的专用进位连线资源级联成进位链,然后基于时间内插的原理实现对拉莫尔频率的测量。与其他频率测量方法相比,该方法只需要FPGA编程即可实现,不需要额外的硬件消耗。对原理样机的测试结果表明,系统可行性好,测量精度高,以低成本、高灵活性的方式实现了铯光泵磁力仪的频率测量。     

加载螺旋天线的优化设计

采用螺旋式结构以及加载的方法可以使天线小型化和宽带化。研究了遗传算法和矩量法相结合的方法来快速优化设计宽带小型化加载法向模螺旋天线。采用基于曲线基函数和检验函数的矩量法来快速精确分析法向模螺旋天线，然后结合遗传算法对加载法向模螺旋天线上的加载集总元件的值、加载位置以及匹配网络参数进行一体化优化设计，并采用Sherman-Morrison-Woodbury公式来快速求解加载元件值和加载位置改变后的阻抗矩阵方程，提高了优化设计的效率。     

末端开槽超宽带天线的研究

基于常规平面半椭圆偶极天线形式,研究了末端开槽天线的特性,分析了四种不同的末端开槽方式对天线驻波系数、端口阻抗、群延时等特性的影响.在仿真分析比较了天线末端采用半圆面开槽、电阻加载的方式、开槽单元数量以及背腔形式对天线特性影响的基础上,设计了一种中心频率为400 MHz的平面半椭圆、末端双半圆面开槽加载以及V形金属背腔的新型超宽带天线,加工制作并测试了该天线.测试结果表明:该天线阻抗带宽优于两个倍频程,波形保真度高;同时该天线成本低廉易于集成,能够应用于穿墙成像雷达.     

去除地面反射波的波达角估计方法研究

以基于极化平面的波达角（Direction of Arrival，DOA）估计算法为基础，针对近地面天线受地面反射波影响从而极大地影响DOA估计的准确性问题，对如何去除地面反射波的影响进行深入研究.分别采用理想地面近似法、反射系数法和阵列抑制算法进行仿真试验，对比和分析这三种算法的优缺点，以及各自的适用性.理论分析和仿真试验表明:理想地面近似算法在实际地面参数与理想导电平面相近时，具有准确的计算结果，但在其他情况下计算结果与真实值误差很大；反射系数法通过地面的电导率σ、相对介电常数ε_r以及入射波的极角θ分别求出地面的水平反射系数和垂直反射系数，从而准确估算出来波方向，但由于该方法需要预先知道地面参数，故其应用场景受到了一定的限制；阵列抑制算法巧妙地利用地面反射波和直达波在相位延迟和入射角方面的关系，通过移相操作，生成抑制反射波的新数据，再对其进行处理，准确计算出DOA.通过比较分析可以得出，阵列抑制算法可用于任何类型的实际地面，且无需知道实际地面参数，同时该算法具有很好的准确性，因此其应用场景不受限制，具有很好的理论研究和实际应用价值.     

一种工作于0.5~2GHz的小型化Vivaldi天线

设计了一种用于浅层冰盖探测的小型化宽带Vivaldi天线,该天线使用微带转槽线的巴伦馈电,可工作于500MHz～2GHz的带宽之内.天线采用共面结构,能够有效降低交叉极化电平.为提高天线的增益并避免低频端方向图端射方向出现凹陷,使用了较厚的介质基片,并增加了天线的长度,但天线的尺寸仍只有345mm×263.7mm,仿真得到的天线增益在全频带内大于2.8dBi.测量得到的阻抗带宽(驻波比≤2)达到1.94GHz,与仿真结果较为吻合.测试得到的E面和H面归一化方向图在大于800MHz的频带内与仿真结果一致性较好.     

改进型vivaldi天线

常规vivaldi天线存在后向辐射大,主辐射方向增益低的缺点.通过优化常规vivaldi天线贴片形式的方法,改变天线表面的电流分布,得到其改进形式-兔耳形vivaldi天线.对改进型vivaldi天线的电性能进行了分析,设计并制作了一付工作在6～18 GHz的改进型vivaldi天线,与常规vivaldi天线相比,天线增益在整个频带内均有显著的提高.