一种基于共口径的连续视场多波束馈源设计

提出了一种共口径的连续视场多波束馈源设计方法,在满足高交叠电平的前提下,通过利用电小尺寸紧耦合单元的电流连续性实现口径共用,从而获得超过物理尺寸的口径范围. 以Vivaldi天线为例验证了其作为反射面高效率馈源的可行性,并总结了在固定反射面交径比和照射角时,这种共口径多波束馈源的设计方法. 最后根据15 m天线设计指标要求,设计了一种Vivaldi馈源阵列,并采用差分进化算法对阵列参数进行了优化,在一个倍频程内实现了波束覆盖范围2°×2°的馈源阵列,其口径效率在60%以上,交叠电平3 dB以内,为面向高效率和高交叠电平需求的反射面馈源低成本设计提供了参考.     

反射面天线欧姆损耗噪声温度的计算

在超低噪声系统中,天线欧姆损耗噪声也是很重要的。利用金属导体表面的电磁波传播的反射系数,推导出不同极化波的反射面天线金属表面欧姆损耗引起的噪声温度计算公式。以铝合金面板为例,计算了多频段65 m射电天文望远镜天线欧姆损耗的噪声温度。依据计算结果论述了天线欧姆损耗噪声的变化规律。     

具有双槽结构模变换器的双频段波纹喇叭

从双频段波纹喇叭的辐射特性出发,确定了喇叭的口面参数,设计了喇叭的辐射段、变角段和光壁过渡段,并用球面波展开法计算其辐射方向图。研究了双槽结构模变换器不同的角度对喇叭的回波损耗、辐射特性及工作带宽的影响。设计了Ku/Ka双频段波纹喇叭,E面和H面辐射方向图保持良好的等化,回波损耗在Ku频段优于22 dB,在Ka频段优于30 dB。     

Ku频段相控阵馈源设计

平方公里阵SKA(Square Kilometer Array)将是世界上最大的综合孔径射电望远镜,包括中国在内的多个国家正在进行先导天线、相控阵馈源、超宽带单波束馈源等关键技术的实验研究。针对SKA的关键技术之一,相控阵馈源,设计了工作在Ku频段的相控阵馈源。首先,通过对天线的焦面场进行分析,确定阵列的尺寸;接着,选择最合适的阵元形式,设计阵元并进行优化;然后,根据设计要求,以天线的灵敏度为标准,进行阵列设计,确定阵列的排布形式;再对阵元间距对灵敏度的影响进行了仿真分析,选择合适的阵元间距,使系统达到灵敏度最优。最后给出了仿真结果。     

MM-PO分析电大天线-载体系统的电磁特性

针对电大尺寸目标体的电磁散射和辐射特性,在以处理表面积分方程的矩量法(Moment method,MM)为代表的低频法基础上,将物理光学法(Physical Optical Method,PO)与之有机结合起来,构成MM-PO混合法,对局部区域较为平坦的大型反射面天线、阵列以及载体系统电磁辐射或散射特性进行了仿真研究。结果表明该混合法对于快速有效地分析该类问题具有良好的适用性。     

基于主成分分析的液流电池状态估计策略研究

为克服放电后期电压拐点对锌溴液流电池（ZBFB）荷电状态（SOC）辨识精度的影响,研究基于主成分分析（PCA）的锌溴液流电池荷电状态估计方法。以提高锌溴液流电池SOC参数辨识精度为目标,特别是解决锌溴液流电池在放电后期特有的电压拐点非线性特性,在兼顾实际算力限制与运行速率要求的条件下,对锌溴液流电池SOC参数辨识算法进行分析。研究结果表明,所提方法兼顾空间维度特征提取以及系统降维建模,可有效改善电压拐点处的电池SOC的辨识精度,为锌溴液流电池的长时储能应用提供理论与算法分析基础。     

抛物环面天线增益和旁瓣特性的研究

本文给出了抛物环面天线的参数方程和辐射场公式。利用给出的公式研究了抛物环面天线的增益和旁瓣特性。最后，对一个实际天线的方向图进行了理论计算，与测量值比较，两者吻合得很好，从而验证了理论分析和计算的正确性。     

X波段圆极化透射阵天线

设计了一种具有极化转换功能的圆极化透射阵天线单元。该单元具有3层结构,包括线极化接收贴片、地板和圆极化辐射贴片,通过旋转圆极化辐射贴片来实现相位补偿。采用该单元设计了一种具有极化转换功能的圆极化透射阵天线,并对其进行了仿真。仿真结果表明,在10 GHz处天线的增益和口径效率达到最高,分别为24 dBi和31%,天线的3 dB增益带宽为9%(9.6～10.5 GHz)。与一般的透射阵天线相比,该透射阵的焦径比仅为0.33,具有剖面低的优点。对该天线进行了加工和测试,测试结果与仿真结果基本吻合。     

一种基于脊间隙波导的宽频带馈电线源设计

设计了以脊间隙波导(RGW)功分网络为基本结构的宽频带馈电线源,该线源可用以激励平行板波导中的准TEM模式波,并用作宽带连续横向枝节(CTS)天线的馈电结构。首先对RGW阻带和单模带宽特性进行分析,以确定RGW的结构参数;进一步研究了宽带1分2功分器的设计方法、RGW模式到平行板波导模式的过渡结构方案;借助多级阻抗匹配和感性金属柱加载技术,实现了低反射等功率分配,以及输出端口到平行板波导的宽带匹配;最后将各分级结构级联得到1分8 RGW网络线源。对宽频带馈电线源进行了样机加工、装配和测试,在12 GHz～22 GHz频率范围内,其反射系数低于-15 dB,实测方向图与等幅同相均匀线源方向图吻合度很高,证明该馈电线源幅相一致性优异,是一种高效率的CTS天线馈电线源。     

一种宽带双极化波导阵列天线的设计

设计了一种适用于雷达、通信等领域的宽带双极化波导阵列天线。天线的垂直极化信号通过波导阻抗变换直接馈电实现,水平极化信号通过由垂直极化信号馈电、缝隙耦合的方式实现。设计的阵列天线在12 GHz～15 GHz的频带内驻波比小于2,交叉极化低于25 dB,单元增益在带内大于8 dB,波束宽度大于60°。加工天线后实测结果与仿真结果吻合,该种阵列天线既适合固定波束阵列天线,又适合具有相扫功能的阵列天线。