一种适用于卫星通信系统的椭圆波束反射面天线

提出了一种适用的卫星通讯天线，该无线为偏置的椭圆口径反射面天线，其馈源采用部分填充介质的矩形介质核喇叭．结果表明该无线具有椭圆波束的特点并满足高增益、低付瓣和低交叉极化电平的卫星无线要求．本天线无疑也适用于雷达系统．     

变形反射面天线效率与馈源相位中心的研究

本文提出了任意形状变形反射面天线馈源的相位中心定义,给出了反射面天线结构在由于荷载作用而引起变形情况下,天线馈源的相位中心的计算方法。此外,本文将该计算方法实际应用于某天线的工程计算中,取得了较为满意的数值结果。     

远场反推变形反射面天线馈源调整量

针对构造最佳吻合抛物面需要事先准确获取反射面变形这一不足,提出一种从远场确定馈源调整量的方法．应用口径场法显式表达出远场对变形反射面最佳吻合参数的灵敏度,将远场和最佳吻合参数用超定线性方程组联系起来,通过测量远区电场,并基于奇异值分解法近似反推出主面变形信息,进而求出馈源调整量．此方法无需事先知道反射面变形信息,两组仿真案例也表明了该方法的正确性和对变形反射面天线补偿的有效性．     

基于剪枝优化的最优波束序列快速搜索方法

为解决多波束天线典型测试波束组合数量大、遍历效率低、最优波束序列搜索代价极大的问题,通过分析多波束天线激励系数矩阵中波束与馈源阵列的映射关系,结合合成多波束的形成原理,采用最小二乘估计法构建馈源阵列的平均估计误差判定标准,并在建立典型测试波束选取的无关性、覆盖性和馈源贡献率准则的基础上,提出一种基于剪枝优化设计的最优波束序列快速搜索算法.通过仿真得出了实际条件下的最优测试波束序列.实验结果表明,优化后的搜索算法复杂度降低,搜索结果准确,效率提高显著,对在实际系统中实施高效、准确的最优波束序列快速搜索具有重要的参考价值.     

一种多波束抛物面天线的设计与分析

应用物理光学方法对用于卫星通信的多波束抛物面天线进行了设计与分析，提出了任意形状口径面的处理思想，可方便、有效地计算口径面形状任意、馈源数目任意、馈源放置位置任意的多波束抛物面天线的方向图．最后，用波束优化思想对馈源尺寸及位置进行不断调整，从而使各波束半功率波瓣宽度及偏焦角度达到设计要求，并给出了各组波束方向图．将给定馈源尺寸的抛物面天线的计算结果与GRASP软件仿真结果比较，具有良好的一致性．     

多波束天线的波束成形网络分析

本文叙述巴特勒型矩阵网络的分析方法.分析时将网络平行地分成若干个层,使其过程简明、通用.通过对典型网络的分析,建立其输出与输入间的关系,分析其重要特性.同时还分析了输入信号或组成部件的不完善对网络隔离度的影响.     

高性能溅散板馈源天线分析与设计

为提升微波接力与点对点通信系统的传输距离及抗干扰能力,文中设计了一款口径为0.3m,中心频率为15GHz的高性能溅散板馈源天线．通过采取对溅散板馈源介质支撑镜和副反射面赋形的方法,实现馈源E面和H面的方向图在主反射面照射角范围内等化,在照射角范围外迅速滚降; 然后,通过优化介质匹配塞完成天线的阻抗匹配;最后,对所设计的天线模型进行样件加工并测试．测试结果表明,该天线中心频点的增益达到32.43dBi,最大旁瓣电平抑制在-21.89dB,E面和H面的前后比均达到59.57dB．仿真与实测结果吻合良好,设计方法行之有效．     

充气可展开天线的反射面设计及精度测量

为实现高精度的充气可展开天线反射面，基于薄膜理论和弹性力学进行保形设计，在已知充气气压和变形后抛物面参数条件下求得充气变形前的形面.基于变形前的无应力形面进行裁剪设计，利用改进的弹簧质点系统展开曲面片，将裁剪片拼接得到高精度的充气反射面.将该方法运用于2 m口径反射面模型的研制，利用PhotoModeler软件建立非接触摄像测量系统，进行3种实验姿态下的测量实验.通过反复的测量和形面调整，在指平姿态下反射面的最终精度为1.83 mm，验证了高精度充气薄膜反射面的可实现性.     

一种低成本宽频段紧缩场卷边反射面天线设计

在天线的辐射特性和目标散射特性的测试中,为了使紧缩场具有更好的静区特性,通过优化反射面卷边曲面和边缘赋形轮廓设计,降低了反射面边缘的绕射场强度和进入紧缩场静区的绕射场能量;应用此设计方法,建造了用于20～50 GHz低成本小型紧缩场实验室,与平面近场直接测试结果进行对比分析.测试结果表明,本文方法设计的卷边反射天线具有...     

卫星多波束天线对干扰源的抗干扰性能分析

卫星通信为达到覆盖区域和减少干扰采用了多波束或点波束天线技术，但来自覆盖区的某些干扰，特别是一些有意干扰会造成通信卫星无法正常工作.主要从电子对抗的角度讨论卫星多波束天线的抗干扰能力，首先由卫星的星下点位置和相应地球站的地理位置来确定地球站在卫星多波束天线 (MBA)覆盖图中所处的方位角和仰角，然后通过线性约束最小方差（LCMV）算法进行仿真.仿真结果表明，当期望信号源的位置确定之后，通过改变干扰源的位置或增加干扰源的数目，确实能达到有效地破坏卫星多波束天线的零陷效果的目的，使其无法正常工作.证明了干扰源的位置及数目对卫星多波束天线的性能有很大的影响.     

多波束多波位相控阵自动测试系统设计

相控阵天线暗室测试是相控阵天线研制过程中重要的环节之一.为解决多波束相控阵天线近场测试耗时长效率低的现状以及测试系统普适性差的问题,设计了一种用于多波束多波位相控阵自动测试系统,该测试系统采用可扩展接口设计和功能模块化设计以便于系统升级和适配.根据该测试系统的组成,给出了校准测试、近场扫描测试的流程以及测试时序优化和软件设计思路.利用多波束相控阵天线对测试系统进行了测试性能分析,与单步测试相比,方向图扫描精度与单步测试基本一致,测试效率提升显著,对多波束相控阵天线暗室测试具有较好的适用性.     

Analysis of satellite reflector antenna radiation characteristics perturbed by plume

The electric thruster has the advantage of high specific impulses and requiring much less fuel compared with the chemical thruster, and it will improve the mobility and life span of a satellite. Electromagnetic waves will be attenuated in the plasma plume because of absorption and refraction effects. In this paper, Ray tracing, aperture integral and the superposition principle of the electric field are used to analyze the effects of the plasma plume on antenna performance. The attenuation of the plume between 2GHz and 5GHz frequencies are calculated. For a 20cm electric thruster plume, simulation results vary from 0.3dB to 2.5dB compared with the experimental data, and the angle of the main lobe bending away from the thruster is less than 0.5 degree for the E-plane pattern.     

基于EBG结构的2.45GHz可穿戴天线设计

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化.设计的天线工作频带为2.34～2.76 GHz,完全覆盖了ISM频段2.4200～2.4835 GHz(免费频段),同时中心频率2.6 GHz处的S11(回波损耗)值为-33.5 dB,其中-10 dB左右的带宽为0.42 GHz,最后通过HFSS软件建立人体组织模型进行仿真.结果表明,设计的天线结构合理稳定,具有良好的回波损耗性能和较宽的带宽,SAR值由原来的9.6 W/g降至0.48 W/g,大幅降低了天线对人体的辐射.研究结果可用于无线体域网的研究及实际应用.     

大型天线变形反射面的新拟合方法

基于反射面变形形状,提出一种新的大型天线变形反射面分块拟合方法．分析了天线结构与反射面节点位移,同时分块划分变形反射面,并采用Coons曲面拟合每个块域,利用周向三角拟合曲线与径向多项式拟合曲线来确定曲面片边界条件,从而得到全面、准确的反射面变形信息．对7.3m口径圆抛物面天线多工况下的电性能仿真,证明了该方法的准确性和有效性．     

空间充气天线反射器受冲击气体质量损失分析

为了获得空间粒子撞击对结构性能的影响规律,开展了对某型号空间充气展开天线反射器受空间粒子冲击作用下的内部气体质量损失和内部充气压力变化的分析.结果表明:气体质量损失与时间呈平方递增关系,且随入射粒子的直径以及内部充气压力的增加而增加.消除反射面薄膜褶皱的最优内部充气压力为12 Pa.薄膜材料的充气圆环内部充气压力至少要达到16.8 kPa.分析结果为空间充气展开天线反射器表面精度控制提供依据.     

基于Kasami编码的多波束多焦点发射聚焦方法

针对浅水多波束近场测深中发射未聚焦和单焦点发射聚焦导致纵向分辨力下降的问题,提出了基于Kasami编码的浅水多波束近场多焦点发射聚焦方法。讨论单焦点聚焦原理,并引入具有优越相关性的Kasami编码信号解决多个焦点信号之间的相互干扰问题,通过公式推导了其发射和接收原理,并通过仿真对发射未聚焦、单焦点聚焦和多焦点聚焦3种情况的目标回波强度进行比较,分析表明多焦点聚焦方法具有更窄的发射波束宽度和更高的积分旁瓣比(ISLR),采用国产首套浅水宽覆盖多波束测深系统进行了水池实验验证,结果表明本方法有效的提高了浅水多波束近场测深的纵向分辨力。