低旁瓣毫米波衍射天线的设计

介绍了将设计衍射光学元件的方法用于设计低旁瓣毫米波衍射天线的基本设计思想、设计结果和应用前景．计算机模拟结果达到了低旁瓣,尤其是第一旁瓣的效果．给出了实际应用的进一步优化方法。     

用有一定电阻的双曲面设计低旁瓣卡塞格伦天线

本文用沿径向有阶梯变化的表面电阻的双曲面来设计低旁瓣卡塞格伦天线 ,给出了双曲面表面电阻值与所需的低旁瓣口径场分布理论值的关系式。计算结果表明 ,只要口径场分布的设计值在低旁瓣口径场分布的理论值上上下波动 ,就能获得与低旁瓣口径场分布的理论值较接近的旁瓣电平和口径利用效率。实测结果与设计结果基本一致。     

-50dB旁瓣脉冲压缩信号处理新方法

本文提出一种设计低旁瓣脉冲压缩信号处理的新方法,由希望的压缩脉冲波形来设计脉冲压缩系统的冲击响应。理论设计了时间分辨率优于海明加权,旁瓣电平－５０ｄＢ的脉冲压缩系统。实验用声表面波（ＳＡＷ）延迟实现．理论计算（－５０ｄＢ旁瓣）与实验测量结果相一致。     

一种具有加减信道的低旁瓣微带天线阵

本文设计了一种新颖的具有加减信道的低旁瓣微带天线阵．在研究低旁瓣角馈方形微带贴片天线的基础上，设计了一个3dB定向耦合器作为馈电部分，从不同的输入端口输入信号，分别实现方向图加减的功能．这种天线能够同时获得其视野内所有障碍物的范围和角度信息，不需要使用扫描天线或转换天线．使用ANSOFT公司的Serenade和Ensemble两种软件进行了设计、仿真和优化．实验结果与仿真基本一致，可见，这种天线完全可以满足设计要求．     

消减旁瓣的衍射计算

由于光的衍射作用 ,使通过聚焦系统的激光束入射到特定靶面成一光斑 (主光斑 ) ,而在主光斑以外还有次级光斑圈 (旁瓣 )。为了消减旁瓣 ,结合理论分析和神光装置聚焦系统的设计 ,提出了一种新的系统孔径遮挡分割法 ,从光的衍射理论和实验证明这种方法是有效的 ,使旁瓣缩减     

一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法

针对LFM噪声雷达波形旁瓣功率水平高的问题,该文将低旁瓣波形设计方法和LFM噪声雷达波形设计方法相结合,提出一种新的低旁瓣LFM噪声雷达波形设计方法。该方法首先建立低旁瓣LFM噪声雷达波形设计目标函数,将确定性二次相位和随机相位的组合关系转化为优化问题的约束条件,然后通过该文提出的修正循环算法(MCAN)迭代求解,使得设计的恒模LFM噪声波形同时具有低旁瓣和高多普勒容忍性。最后,仿真结果表明该算法能够降低波形模糊函数的距离-多普勒2维旁瓣,对静止目标和运动目标均能够起到较好的效果,且保证了波形的低截获概率性能。     

高前后比和高XPD微波通信天线技术研究

本文较全面地介绍了极高性能微波通信天线的低旁瓣和高交叉极化鉴别率(XPD)的设计方法及其公式。应用这些技术设计的3．2m天线具有大于70dB的前后比和在3dB波束宽度内低于38dB的交叉极化鉴别率。     

低旁瓣单脉冲天线的Taylor“差”方向图族

应用口径天线Taylor方向图的概念,推导出便于工程设计的低旁瓣天线的“差”Taylor方向图族。它的性能参数与早年Bayliss方向图相比略优——近区旁瓣电平近似相等。它的设计方法比较简单,可以认为是便于工程应用的在给定最大旁瓣电平条件下具有最大斜率的“差”方向图族。     

20微秒声表面波色散延迟线的设计和实验

考虑到声表面波衍射效应对器件性能的影响,选择衍射效应较小的YZ铌酸锂作基片,设计和制作了色散时间20微秒、带宽5兆赫、中心频率30兆赫的线性调频色散延迟线、主旁瓣比达到26—30分贝.本文叙述了设计和实验结果,并对实验结果进行了分析讨论.     

高性能环焦天线的设计

介绍了高性能环焦天线的设计技术，给出了中等口径环焦天线的设计方法和设计公式。应用该技术设计的Ｃ波段６ｍ环焦天线具有低旁瓣、高效率和低驻波，已获得了亚太地区多家卫星公司的入网认证。     

基于二阶锥优化方法的MIMO阵列发射方向图设计

由于MIMO 阵列发射方向图通常是由期望方向图优化出信号协方差矩阵来实现,其方法运算量大且算法性能依赖参数选取等。该文提出利用基于二阶锥优化(second-order cone programs)方法的主瓣宽度约束条件下最低旁瓣波束形成构造出一组较低旁瓣的基波束,在集中式MIMO阵列的任意发射方向图可以由一组基波束合成的基础上,应用线性规划方法快速求解出构成发射方向图的基波束的比例系数。该方法设计的方向图具有更低的旁瓣和更加平滑的主瓣指向,仿真结果证实了方法的有效性。     

线性调频信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计

由于线性调频(LFM)信号的幅度谱不是标准的矩形形状,常用的窗函数有时无法将脉压旁瓣降得足够低,因此提出了LFM 信号低旁瓣脉压窗函数的优化设计方法。首先,将频域窗函数的求解表示为一个最优化问题,即在保证设计窗函数下的脉压主瓣与期望主瓣的差别小于给定值的条件下,使设计窗函数下的脉压旁瓣尽可能低;然后,将问题表示为标准二阶锥规划形式并求解。仿真实例表明,设计窗的脉压旁瓣显著低于海明窗的脉压旁瓣,设计窗脉压主瓣的无约束部分有所展宽,两个窗函数下脉压信噪比相同。     

一种空间谱估计测向中的低旁瓣电平波束合成算法

基于低旁瓣电平波束合成技术,是在旁瓣区域利用大量的干扰信号控制波束合成,通过迭代形成最优化权向量,主波束指向期望信号方向,旁瓣达到设计要求,使得空间谱估计测向的性能大大提高。该技术不仅适用于园阵也同样适用于线阵。计算机仿真结果证明了这种方法的正确性和有效性。     

基于HPSO的波束扫描反射阵天线设计

提出一种基于混合粒子群算法(HPSO)的低旁瓣波束扫描反射阵天线设计方法。在该方法中,首先利用天线实际方向图和渐变的理想方向图构建了加权的适应度函数。然后通过优化口径面相位分布搜索适应度函数的最小值,最终达到降低旁瓣的目的。同时,设计并制作了一副中心频率为12GHz 的圆极化波束扫描反射阵天线。实测结果与仿真结果较为吻合,天线在56°扫描范围内,旁瓣电平均小于-15dB,且带宽达到11. 67%。     

小时带积5μS声表面波色散延迟线

小时带积线性调频信号由于其频谱非常严重的菲涅尔波动,从理论上限制了压缩脉冲的旁瓣电平,而实际器件由于受制作工艺和声表面波二阶效应的影响,旁瓣电平抑制还会差些。用“反波动设计法”制作的器件旁瓣电平有较大的改善,但同时多普勒频移(fD)敏感度的增大却又限制了它的应用范围。 本文简要报道利用一般的设计方法,在器件设计制作上作一些特殊考虑,研制出时带积为27的低旁瓣电平及对多普勒频移敏感度较小的声表面波色散延迟线,并给出了器件的性能参数和波形。     

多频段环焦型椭圆波束天线优化设计

针对小口径低剖面天线的多频段、低旁瓣和高效率的需求,提出一种基于切割赋形环焦天线和非均匀有理B样条（non-uniform rational B-spline,NURBS）曲面的环焦型椭圆波束天线的综合优化设计方法.该方法首先采用样条函数将一维口面场参数化,针对赋形切割环焦天线进行第一次快速优化设计;然后,用NURBS曲面将优化后的天线主副反射面再次参数化,引入多目标优化差分进化算法,以天线效率和第一旁瓣为优化目标,对该环焦型椭圆波束天线进行第二次优化设计.应用该方法设计并加工了一个410 mm×720 mm的环焦椭圆波束天线,工作频率覆盖了Ku/K/Ka三个频段,天线总效率达到49%以上,第一旁瓣低于–14 dB,电压驻波比小于1.44∶1.实测结果和全波仿真结果吻合良好,验证了本文设计方法的有效性.     

一种新型的低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法

该文通过对经典低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法的改进,提出一种新型的低旁瓣MIMO雷达发射波形设计方法。该方法首先引入发射波形主瓣下界、主瓣上界两个参数,并设定主瓣下界的值;其次分别以最小化峰值旁瓣、最小化积分旁瓣为目标函数,以发射信号协方差矩阵半正定、各阵元发射信号恒功率为约束条件,在此基础上,在约束条件中加入对主瓣波动的限制,建立半正定规划优化问题,并且可通过设定不同的主瓣上界的值来控制主瓣波动、抑制旁瓣;最后利用一次凸优化算法得到全局最优解。仿真结果表明,该方法在只需求解一次凸优化问题的前提下,所设计波形旁瓣降低且可控。     

基于DDS和Taylor加权发射波束形成研究

提出了一种对水声换能器基阵的发射波束进行优化控制的方法。首先,根据Taylor加权的计算公式,计算出可获得低旁瓣波束各阵元的幅度加权系数;然后,应用直接数字频率合成(DDS)技术设计出每个阵元偏移一定相位的发射信号;最后,结合高性能现场可编程门阵列(FPGA)技术,设计了8元直线阵的发射波束形成。仿真计算和实验结果表明,文章设计的方法不仅能实现低旁瓣的发射波束,还能很精确地控制发射波束角度,为以后的实际工程实现提供了参考方案。     

基于旁瓣光束衍射反演的远场测量旁瓣波峰参数检测方法

针对强激光远场测量不能有效识别旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰参数的问题,提出了基于旁瓣光束衍射反演的远场测量旁瓣波峰参数的检测方法。对旁瓣光束图像按照选定的角度采样间隔进行量化,使用角度变换将二维旁瓣光束图像转化为全方向的一维旁瓣光束曲线集合,检测每一个角度的一维旁瓣光束曲线的各个旁瓣波峰参数,从而获得旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰的参数。主要优化措施为：(1)使用角度变换将二维旁瓣光束图像转化为全方向的一维旁瓣光束曲线集合;(2)检测每一个角度的一维旁瓣光束曲线的各个旁瓣波峰的参数,统计所有方向的各个旁瓣峰值,生成每个旁瓣波峰的极大值圆环;(3)统计每个旁瓣波峰极大值圆环的灰度均值,将各个旁瓣波峰极大值圆环的灰度均值与本底噪声进行比较,选择大于本底噪声1.5倍的最小波峰均值为整个旁瓣光束的最小可测旁瓣波峰信号。实验结果表明：该方法能够有效检测旁瓣光束任意方向各个旁瓣波峰的参数,任意方向上灰度极大值均值与理论值灰度极大值误差为0.477,5个波峰的极大值圆环半径均值与理论值半径之间误差小于1个像素。该方法提高了基于旁瓣光束衍射反演的远场测量的实验精度和可信度,为将来大科学装置强激光远场的精...     

望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理

根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出瞳位置。理论分析和仿真表明:视场光阑口径越小,最终像面光斑主瓣越宽甚至失去超分辨效果,旁瓣光强峰值与主瓣光强峰值之比也越高。对此时出瞳处的光场振幅、位相场分别进行多项式拟合,求解进行修正的复振幅型光瞳滤波器设计参数,可以有效抑制视场光阑的衍射效应,获得良好的超分辨成像效果,且超分辨成像与光阑效应补偿合二为一,不会增加系统光路的复杂度。并进行了实际实验,验证了以上设计方法的有效性。以上研究结果可为应用在天文观测、空间探测等方面的超分辨成像系统设计提供依据。