共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法

 针对共形天线载体曲率和单元方向图指向的变化,建立了三维共形天线导向矢量的数学模型;推导了阵列互耦与方位依赖幅相误差的等价关系;通过引入少量远离共形载体的辅助阵元和方向未知的校正信源,提出了共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法.辅助阵元法只需要参数的一维搜索和线性方程组求解,可以实现校正信源方位和共形天线互耦系数的联合估计.计算机Monte-Carlo仿真实验验证了辅助阵元法互耦校正的有效性.     

一种计入互耦的线阵方向图综合方法

本文在前人的基础上，继续对天线阵的综合技术进行了研究，充分利用了经典综合技术成熟、简便的优点以及数值算法快捷、方便等特点，提出了一种简便的天线阵综合方法。具体思想是：首先采用现有的综合算法在不考虑互耦的情况下对天线进行综合，然后再利用本文的算法补偿互耦所造成的影响，从而完成综合。     

发射阵列互耦校正

该文给出了发射阵列的误差模型和相应的预失真校正方法。根据发射阵列的特点,提出了基于单元方向图法和合成波束法来计算发射互耦矩阵。仿真结果验证了这两种方法的有效性,在有发射噪声时第二种方法的性能要比第一种的好。     

任意旋转对称面共形阵互耦的分析

本文研究了旋转对称面共形阵互耦的分析的方法。文中提出了“等效环”的概念，把旋转对称面上不等元分布共形阵等效为等元分布的情形，简化了共形阵的物理模型。通过把阵的任意激励分解成与结构对称性相匹配的一组本征激励的线性叠加的方法，避免了大矩阵的求逆，大大的减少了运算量。这对于共形阵的分析和综合有重要意义。     

互耦自由度未知柱面共形阵列多参数联合估计

在互耦自由度未知条件下给出了柱面共形阵列多参数联合估计算法。针对柱面共形阵列中多参数相互耦合的难题,首先通过阵列结构设计,利用柱面共形载体单曲率特点,构建ESPRIT子阵,基于一维搜索与ESPRIT算法,实现了互耦自由度和信源俯仰角的估计;在此基础上,结合秩损理论和互耦矩阵的Toeplitz性质,估计出信源的方位角,并对可能出现的方位角模糊进行了分析,给出解模糊方法;最后利用时域ESPRIT算法,完成了极化状态和互耦系数的联合估计。该算法不需要任何互耦和极化的先验信息,也无需参数配对,估计精度高、分辨力强。计算机Monte-Carlo仿真验证了所提算法的有效性。     

超分辨测向中阵元间互耦的校正

该文基于子空间基本原理,提出了一种天线阵单元间互耦的校正方法,该方法的优点在于校正时允许天线阵同时接收校正信号和待测信号。文中给出的计算机模拟结果证明了这种方法适用于均匀线阵或圆阵以及相干信号源的测向。     

任意旋转对称面共形阵互耦的分析

本文研究了旋转对称面共形阵互耦的分析方法。文中提出了等效环的概念,把旋转对称面上不等元分布共形阵等效为等元分布的情形,简化了共形阵的物理模型。通过把阵的任意激励分解成与结构对称性相匹配的一组本征激励的线性叠加的方法,避免了大矩阵的求逆,大大的减少了运算量。这对于共形阵的分析和综合有重要意义。     

阵元位置互质的线性阵列:互耦分析和角度估计

该文研究了阵元位置互质的线性阵列(CLA)的互耦分析和角度估计问题。首先,给出了阵元位置互质的线性阵列的定义,证明了其导向矢量是不模糊的。随后,利用高阶累积量,建立了阵列输出信号的3阶张量模型,并通过张量分解得到导向矢量的估计。最后,利用得到的导向矢量估计,推导了一种无模糊的信号角度估计的方法。CLA可将相邻阵元间的间距设计远大于半波长,因此可显著降低阵列互耦效应。通过阻抗匹配互耦模型比较了CLA和常用典型阵列结构的互耦与角度估计性能,表明了CLA的有效性。     

基于子空间的阵元间互耦校正方法

本文基于子空间基本原理,提出了一种均匀线阵或均匀圆阵单元间互耦的校正方法.该方法的优点在于只需要一个辅助校正源,并且它的方向可以未知.计算机模拟结果证明了这种方法的正确性和有效性.     

一种新的阵元互耦有源校正算法

阵元间互耦会严重影响阵列的测向性能。文章基于子空间类测向方法,在远场情况下,提出了一种新的阵元互耦有源校正算法。文中的算法是以迭代的形式给出,其目标函数建立在信号子空间性质的基础上,并且适用于多个校正源同时存在的情况。计算机仿真验证了它的有效性,而且可推广至校正源方位估计存在偏差的情况。     

自适应动态Meta粒子群优化算法综合多方向图共形阵列

基于全波仿真得到的广义阵元有源方向图,该文提出一种用于综合多方向图共形阵列的新方法：自适应动态Meta粒子群优化(ADMPSO)算法。在传统Meta粒子群优化(MPSO)算法基础上,定义了优势子群和非优子群的概念,并通过植入非优子群裁减、优势子群规模膨胀以及惯性权重自适应更新等机制,实现了优化过程中多子群的自适应动态调整,全面提高了算法性能。ADMPSO成功用于12元微带锥面共形阵列非赤道面的多方向图综合,综合过程考虑了由共形载体导致的阵元极化指向各异特征,在公共激励存在约束情况下,使阵列同时实现了笔形、平顶,以及余割平方波束总功率方向图,其与该阵列全波数值仿真完全吻合,优化结果和收敛速度相比于其他算法均有显著改善。     

计入阵元间互耦影响的阵列方向性图综合

基于自适应天线理论，在考虑了天线阵中阵元间互耦影响的情况下，对均匀和非均匀直线阵列的方向性图进行了综合，并讨论了加权值幅度和相位误差对天线阵列方向性图的影响。     

阵列天线互耦补偿技术研究

分析阵列天线的互耦机理,利用电磁散射理论研究阵列天线的散射特性,得到阵列天线的散射矩阵,并根据散射矩阵中的实际物理意义,将矩阵进行分解,推导出阵列天线的互耦补偿公式,避免了复杂的计算,并在实际测试数据的基础上,利用提出的算法进行互耦补偿,验证了该算法的有效性。     

双圈均匀圆阵互耦自校正方法

该文基于双圈均匀圆形阵列,提出一种互耦自校正算法,对圆阵内部和圆阵之间的互耦进行了同时校正。算法利用双圈均匀圆阵特殊的互耦矩阵特性,对角度信息和互耦系数进行解耦合,用较少的计算量依次估计出信号角度和互耦系数,完成级联估计。算法减少了搜索维数且无需互耦系数矩阵的任何先验信息,也不需要额外的辅助校正源,简单易实现。理论分析和仿真结果均表明所提算法精度高、分辨力强,可以有效地解决双圈均匀圆阵的互耦问题。     

考虑互耦效应的六边形天线阵方向图综合

该文研究了一种综合正六边形阵列天线方向图的新方法。通过选择多个初始点来抑制非线性最小二乘法局部收敛的缺点,有效地实现了阵列天线的全局优化。根据阵列单元轴向对称分布的特点,通过计算部分单元获得整个阵列天线单元间的散射系数矩阵,降低了互耦的影响。计算结果说明阵列方向图在最小二乘意义上逼近了预先设定的目标方向图。     

共形球面阵的分析及其方向图综合

为了实现空中平台波束覆盖范围的需求,引用了共形球面天线阵。它的波束覆盖范围可以达到? 90°的空间范围。 本文首先对球面阵的辐射方向图进行分析,分析了球面阵阵因子,其次介绍了自适应波束形成理论。并通过自适应算法 得到各阵单元间的幅度和相位的加权因子。     

二单元圆极化微带天线阵列中 介质边缘效应仿真实验分析*

紧凑型双馈圆极化微带天线阵列在E面和H面存在严重互耦,会导致天线阵列的整体性能显著下降.为此,设计了二单元圆极化微带天线阵列,建立了参数化HFSS模型,对天线单元间距、辐射基片切向方向边缘效应对E面和H面互耦影响进行了仿真和分析,结果表明存在临界单元间距值.小于该值时,H面的互耦比E面的严重,反之H面的互耦会随着间距加大而显著下降;对于E面互耦,辐射基片切向方向的介质边缘存在对应最小E面互耦的最佳尺寸,但对于H面互耦,介质边缘效应并不显著.进一步设计了具有典型参数值的实物样品,测试结果验证了上述情况,并表明:介质边缘效应只能改善E面互耦,但对H面互耦的改善需要采用其它方法.     

利用混合模型法计算微带天线间互耦

基于微带天线的传输线模型和空腔模型，提出了一种计算微带天线间互耦的新方法。在本方法中，首先根据腔模法原理，将微带天线等效为相距半波导波长的两个辐射缝隙；然后分别利用微带天线的传输线模型以及微带天线边缘面上的等效磁流分布求出微带天线的自阻抗和互阻抗，并进一步计算微带天线间的耦合系数。最后，利用本文方法编写Matlab程序求解矩形微带天线间的互耦，并与实验进行对比，比较结果验证了方法的高效性和可靠性。