CINRAD天线测试场的设计

讨论了大型圆口径低副瓣CINRAD天线测试场的设计原则。提出了大型圆口径低副瓣天线最小测试距离条件,即R≥4D~2/λ(R为测试距离,D为待测天线口径,λ为工作波长),并研究了当满足不同锥削幅度准则时,天线的最小架设高度。     

改善单脉冲卡塞格伦天线的副瓣

介绍用五嗽叭“差”通道的部分相加号与中间嗽叭的信号同相相加来改善馈源“和”通道的口径场分布，可以较多地降低天线 副瓣电平，而天线效率降低不多，差性能湾。     

毫米波赋形偏馈双反射面天线技术

为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110 cm、天线口面场分布为抛物形分布、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形偏馈双反射面天线.在中心频率95 GHz下,实测天线增益为59.7 dB,第一副瓣电平为-19dB,天线口径效率达到78%.     

机载X 波段圆口径平面阵列天线的子阵划分研究

针对机载X 波段圆口径相控阵天线,文中提出了五种典型子阵划分方法,以解决相控阵天线瞬时宽带工作时宽角扫描波束色散的难题,同时,实现指向角偏差、第一副瓣电平、增益、平均副瓣电平、最大副瓣电平等典型参数性能最优化;在仿真分析基础上,总结了子阵划分方法与天线性能之间对应关系。     

固态有源相控阵天线多阶振幅量化及副瓣特性的研究

本文研究了多阶振幅量化二维低副瓣固态有源相控阵天线的口径设计方法，结果表明，这种方法能够有效地降低固态有源相控阵的峰值副瓣电平，并且可适且于任意复杂口径天线。另外，对于随机幅相误差和单元（或Ｔ／Ｒ组件）失而引起的增益损失及峰值副瓣电平恶化也进行了分析。     

低副瓣机载偏馈抛物面天线

介绍了机载雷达低副瓣偏馈抛物面天线的设计，对天线投影口径场的计算机辅助设计、天线的交叉极化、馈源方向图逼近、偏馈角选取及馈源罩设计等问题进行了讨论。最后将天线的远场测试结果与理论计算方向图作了比较。     

随机幅相误差对线阵方向图最高副瓣电平的影响研究

副瓣电平是天线的重要技术指标之一,较低的副瓣电平可以减弱杂波影响、提高雷达的抗干扰能力。但在实际设计天线的过程中,不可避免的会引入随机误差,使得阵列的口径分布发生变化,直接影响天线阵的性能。随机误差的引入最终都可以表现为阵列各个单元的幅度误差和相位误差,故需要分析随机幅相误差对阵列天线副瓣电平的影响。本文以此出发,应用统计学理论,得到计入随机幅相误差后阵列副瓣区副瓣电平的统计特性,并由此分析在整个副瓣区域内最高副瓣电平的统计特性。结合计算机仿真,证明分析计算结果的正确性。     

一种低副瓣的双反射体柱面天线

针对串联馈电的波导裂缝平面阵天线波束随雷达工作频率改变而指向不恒定问题,提出了一种通过赋形的双反射体实现预先给定的口径场幅度、相位的低旁瓣一维相扫雷达天线的设计。该天线为赋形的卡塞格伦式极化扭转柱形双反射体。由于在赋形面,馈源的相心至口径面电磁波的传播路径处处相等,从而使波束指向恒定。又由于采用了对双反射体的赋形及其他降低副瓣的技术,使天线能够获得低副瓣效果。文中对赋形双反射体的理论计算公式作了简单推导,最后还给出了按照不同的天线波束副瓣电平要求,利用几何光学法得到的赋形主、副反射体的计算结果。     

多阶振幅量化加权二维固态有源相控阵天线的设计与分析

本文论述了一种多阶振幅量化二维固态有源相控阵天线获得低副瓣的口径设计方法,这种方法可适用于任意复杂口径天线。另外,对于由随机幅相误差和单元(或T/R组件)失效而引起的副瓣电平恶化和增益下降也进行了分析。     

基于天线-罩体综合设计的反射面赋形设计方法

介质夹层式天线罩在保护内部天线的同时,使得透过罩体后天线口径场的幅度和相位分布发生变化,其中相位分布的变化是引起天线远场方向图畸变的主要因素.文章从天线罩体综合设计的角度出发,提出一种反射面赋形设计方法,通过赋形反射面来改变天线口径场的相位分布,使其与天线罩引起的相位分布的趋势相反,以保证透过天线罩后的口径场仍为同相场.对某地面卫星通信站的9.14m口径天线罩进行了数值实验,结果表明:所提方法可有效改善带罩天线系统的电性能,对于方向图畸变导致的副瓣和零深变化其效果尤为显著.     

高效率低旁瓣天线口面场分布函数研究

在赋形双反射面天线中,口面场分布函数对天线电气性能起到至关重要的作用。口面场分布函数妆接影响天线的增益和近角旁瓣。在传统卫星通信地面站中,要求天线第一旁瓣电平在-14dB以下,口面利用率在90%左右,而射电天文望远镜要求天线第一旁瓣电平小于-20dB,口面利用率要求在85%以上。研究并给出了一种整个口面能量均匀分布而外边缘低锥销的口面场分布函数,可以满足高增益,低旁瓣的要求。     

圆口径正馈抛物面天线的近场分析

分析了圆口径正馈抛物面天线的近场.采用口径场绕射积分求取了天线的近场及远场方向图,绘制了波束宽度、方向性和最大副瓣电平三个关键参数随场点距离的关系曲线.通过与物理光学法的计算结果对比,验证了该方法的正确性.仿真结果是:随场点距离的减小,波束宽度展宽,方向性减小,最大副瓣电平在一定范围内波动.场点在D2/λ外,远场近似的波束宽度误差小于1%;在0.5D2/λ外,远场近似的波束宽度误差小于10%;在0.5D2/λ内,不能采用远场近似.     

口径面与测量面不平行时的天线近场检测

研究了在被测天线的口径面与平面近场测量面不平行时，将近场测量数据到天线口径面的变换转化成对矩阵方程的求解，采用奇异值分解法，在最小二乘意义下求出天线口径面上的幅相分布，对天线进行诊断和校准，并通过实验验证了该方法的有效性和实用性。     

基于口面场方法的W波段高口面效率单脉冲卡塞格伦天线

本文提出来一种应用于直升机防撞雷达的高口面效率W波段单脉冲双反射面卡塞格伦天线。口面分析方法的提出解决了W波段反射面天线口面相位分布不均匀的缺陷,从而有效的提高了口面的利用效率。利用该方法,本文研究并制作了口径为135mm、焦距为40.5mm的W波段卡赛格伦天线,并且设计了由四个E面多缝隙电桥和四个四分之一波导波长延迟线级联构成的和差网络。经测试,该单脉冲天线在93GHz具有38.6dBi的和波束增益,相应的口面效率为54.7%;差波束的零深优于-22dB,副瓣电平小于-18dB。测试结果与基于口面分析方法的仿真结果吻合,从而证明了本文所研究天线可以应用于高口面效率的W波段单脉冲系统中。     

一种加载超表面结构的宽带天线设计北大核心CSCD

文中通过加载超表面(Metasurface,MTS)的方式设计了一款超表面的宽带微带天线,将传统的矩形辐射贴片替换成超表面结构,提高了微带天线的电性能。天线通过共面波导的阶梯型孔径馈电。超表面印刷在介质板顶面,而介质板底面为共面波导馈电电路,从而增加了超表面与底层馈电孔径之间的耦合。超表面和阶梯型的孔径共同作用,使天线获得了较宽的阻抗带宽。文中设计的天线结构简单,外形紧凑。该天线的-10 dB相对阻抗带宽约为56.4%(7~12.5 GHz),覆盖整个X波段,主辐射方向偏离法向30°。实验测试结果与仿真结果吻合较好,为军事领域中的侦查和探测以及超宽带短距离室内定位中的天线设计提供了思路。     

Constant Impedance TEM Horn Antenna: Aperture and Characteristic Impedance’s Impacts on Axial Electric Field

TEM horn antenna with constant characteristic impedance (CCI TEM horn antenna) is a widely used ultra-wideband (UWB) antenna. Considering the peak-to-peak value of the axial electric field (V_pp), how to design such antenna’s characteristic impedance (Z _c) has not been involved in previous research. The relationship between V_pp and antenna aperture as well as characteristic impedance is numerical analyzed. The simulation and experimental results show that the optimal aperture is existed to maximize V_pp when the antenna’s length is fixed at the axis. More over, V_pp of the antenna with optimal aperture reaches the maximum value when the characteristic impedance is 280 ohm.     

双偏置格里高利天线赋形方法的研究

针对双偏置格里高利天线的赋形技术进行了研究, 给出了一种双偏置格里高利天线的赋形方法.通过全微分条件推导出了副反射面和主反射面的映射关系, 并结合能量守恒定律、反射定律和等光程条件, 求取天线主、副反射面的轮廓曲线.最后给出了一个设计实例, 仿真结果表明:利用文中的赋形方法能够有效控制口面场幅度分布, 实现预期的天线方向图.     

高功率双层径向线螺旋阵列天线理论分析与数值模拟

研究了一种高功率双层径向线螺旋阵列天线.论文首先介绍该阵列天线的工作原理,然后从工作原理出发,设计中心频率为4.0 GHz的高功率双层径向线螺旋阵列天线,提出并研究了螺旋单元天线的磁耦合馈电,最后用有限元算法软件对阵列天线进行了数值模拟.模拟结果表明:该口径为320mm的天线在中心频率上可获得21.13dBi的增益,口径效率可达72.3％,在-12°≤θ≤12°的范围内轴向轴比值小于1.55;在3.8GHz~4.2GHz的频率范围内增益大于20.68dBi,口径效率大于69%,天线轴向轴比值小于1.7.     

空间信息传输中的多天线技术综述

近年来,空间信息传输中的多天线技术得到了广泛关注和大量研究。首先介绍了多天线技术的信息论基础和演进过程;然后综述了多天线通信和雷达技术的研究进展,包括多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)卫星通信技术、深空天线组阵技术、空间多维协同传输理论与技术、MIMO雷达技术和分布式孔径相参合成雷达技术,分析了其中的关键技术及未来可研究的方向;最后,总结了多天线技术在航天测控领域应用的优势,展望了基于多天线的测控技术。     

试验天线对雷达罩传输效率的影响及分析

在雷达罩电性能测试过程中,需要用到试验天线,试验天线的类型、极化方式和口径尺寸对雷达罩电性能测试结果有一定影响。文中对试验天线口径尺寸对雷达罩传输效率的影响程度进行了仿真计算,通过对比测试验证了仿真计算的正确性。计算和测试结果表明:当试验天线与装机天线口径尺寸差别不大时,试验天线口径尺寸对传输效率的影响较小。在工程实践中,当无法得到装机天线时,可以用类型相同、极化方式相同、口径相近的天线作为试验天线,以完成传输效率的测试。