端馈阵列天线的冲激响应

正 (一)引言 在各种军用和民用雷达中,广泛使用各种型式的端馈阵列天线。这种天线在脉冲信号激励时产生的瞬变过程会影响雷达系统的角分辨力、测角精度、杂乱回波电平、探测距离和距离分辨力。由于分析天线瞬变过程的有效工具是天线的冲激响应,因而它在雷达检测理论中是一个重要的特性函数。 但是,端馈阵列天线的冲激响应问题在现有文献中尚未得到系统的研究。文献[1]对     

二维独立电调天线方案介绍

目前4G网络正处于一个大规模建设的阶段,4G网络规划工作是基于2G/3G网络开展的,因此在实际现网建设中,会有很多4G网络的站点是和3G网络共站建设的。这种场景下,最好的解决方案是新增一套4G系统的天馈,但由于业主和天面因素的限制,这往往很难实现。现网中很多业主明确提出,同意新建基站,但不能新增天线。针对这一问题,目前现网中主要采用FA“D内置合路器天线,通过3G和4G网络共用天线的方式解决。目前在城市中,受到诸多限制而不得不共用天线的比例十分高。采用3G和4G共用FA”D内置合路器天线的方式,虽然解决了工程建设的问题,但同时也带来了其他问题。该款天线的工程参数,水平朝向的水平方向角、上下朝向的下倾角只能设置一套,所以在优化过程中,只能根据3G、4G其中一张网络的覆盖需求设置一套工程参数,而4G和3G本身的一些关键技术和所用频率是有所差别的,因此在覆盖需求上同样有所差别,上述做法必然将影响另外一张网络的性能。针对这个问题,现网实际优化过程中是需要有一种天线解决方案,能够解决共天馈站点的工程参数的独立调整问题。基于此,北京移动进行了一些研究,在2012年完成了独立天线的理论研究和方案设计,2013年与产业界的一个厂家合作,生产出了这种天线,并在今年年初完成了现网试验验证,后续将会在北京规模部署。     

口径天线在任意口径分布时的冲激响应

本文从夫累涅尔-基尔霍夫标量衍射场方程出发,证明了任意形状的并馈口径天线在任意口径幅度分布时的冲激响应和端馈矩形口径天线在任意口径幅度分布时的冲激响应都可以用口径幅度分布表达出来;而矩形口径天线在口径分布可分离时的冲激响应和圆形口径天线在口径分布圆对称时的冲激响应则为上述一般情况的特例。     

自动二维天线测试转台的设计

从相阵天线电性能测量的需要出发,运用高精度的角位移传感器,配以合理的机械结构形式,使得相阵天线实现了较高精度的自动测量。     

二维矩形阵列天线方向图综合

在干扰入射方向,自适应天线阵方向图会产生零陷,从而实现抗干扰的功能.基于最大信噪比准则,将自适应算法应用于二维矩形天线阵方向图的综合问题,假定有大量干扰信号施加到天线阵的副瓣区,通过只对副瓣峰值电平进行控制调整加权值,得到满足设计要求的目标方向图.该算法计算量较小,收敛速度比较快,可以将阵元的方向图特性的影响考虑在内.仿真结果证实了该算法是可行的.     

二维相控阵天线二可能值法的波束指向分析

研究了二可能值法对二维相控阵天线波束指向的影响，并推导出有效实用的理论公式。若干模拟计算结果表明，所给出的理论公式是正确和有效的。     

相关法测天线远场二维方向图

正 相关法测天线远场二维方向图的原理见文献[1,2]。本文介绍我们在176MHz和232MHz两个频率上,对北京天文台密云综合孔径射电望远镜天线(MSRT系统)进行的远场方向图测试情况。根据测试结果计算了天线方向性系数、有效面积、表面利用系数以及天线增益系数。并与通过傅里叶变换公式计算的天线方向图作了比较。 图1是实测系统方框图。被测天线T1和参考天线T2同时接收辐射源S的信息,然后经过前置放大器进入相关接收机进行相关处     

二维阵列天线方向图综合算法研究

在阵列天线的应用中,需要控制阵列天线的方向图达到合适的副瓣电平要求。本文在对已有的一维阵列方向图综合算法进行研究的基础上,给出了一种基于自适应阵列信号处理理论的二维阵列天线方向图的综合算法,将待综合阵列假想为自适应阵列,通过不断调节对阵列施加的干扰,再由自适应算法调节阵列权值,最终得到合适的方向图。     

二维反射面天线上电磁波传播的辛几何方法

文中采用辛几何方法得到了二维反射天线上电磁波传播问题的解.通过引入与原物理向量数量相同的新向量,与原物理向量一起组成一个辛空间,把物理空间上的传播问题推广到辛空间进行求解,得到了更为精确的结果.     

基于智能超表面的二维相扫天线

针对传统相控阵天线设计复杂、成本高昂等问题,提出了基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)的空间馈电二维相扫天线。该天线通过RIS技术对来自馈源的电磁波进行相位操纵,实现了天线高增益和天线波束的可重构。与传统相控阵天线相比,该天线具有结构简单、成本低廉、剖面极低等特点。天线原型由一块含有1 024个单元的超表面阵列、驱动模块及自支撑馈源组成,其中超表面阵列通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)来实时控制以满足天线波束快速切换、方向图二维实时重构等需求。超表面单元两种调控状态在6.5～10.0 GHz具有低于0.5 dB的幅度损耗,在7～10 GHz频带范围内反射相位差在180°±5°以内。天线原型在7.7、8.0、8.3 GHz的测试增益为24.72、24.92、25.06 dBi。天线±60°扫描增益滚降低于4 dB。     

振子阵列天线的雷达截面积

本文用矩量法,对大型平面阵列和圆阵柱阵列天线在不同加载情况下的散射进行了研究。在考虑振子互耦情况下,计算出振子上的电流分布,并得到阵列的雷达截面积(RCS)。实验结果表明,理论值与实验值两者基本趋势一致。文中采用的平面阵加截和共形曲面阵技术,可大幅度地缩减振子阵列天线的RCS,具有实际的工程意义。     

复合加权阵列天线的研究

本文提出了复合加权阵列的概念,引入了具有普遍意义的随机阵列的广义权因子,导出了计算复合加权阵列天线的单元数目、场强方向图、功率方向图和加权效率等性能参数统计特性的普遍公式。大家所熟知的密度渐稀阵列和相位加权阵列均可归结为本文所提出的复合加权阵列的特例。应用复合加权阵列天线将会带来降低有效成本、提高性能及增加系统灵活性等好处。     

金属栅厚度对介质波导漏波天线辐射特性的影响

本文研究了厚金属栅加载介质插入波导漏波天线的辐射特性,运用电磁场的网络解析法的推广模型建立起本征值方程。数值结果表明,金属栅厚度对漏波天线波求方向影响较小,但对漏波天线的辐射效率和波束宽度有明显的影响。     

介质覆盖微带天线辐射特性的研究

基于谱域导抗法和波矩阵技术,本文给出了介质覆盖微带天线的一种有效的数值分析方法。计算公式简单,易于程序化。数值结果和实测与已有文献的结果吻合良好。     

变形圆微带天线谐振频率的研究

微带天线的窄频带在很大程度上限制了它在许多方面更广泛应用。如何展宽其频带一直为国内外学者所关注。本文用变分法并结合微扰理论分析了一种变形圆贴片宽频带微带天线的谐振频率。理论计算值与实测结果一致性较好,为微带天线谐振特性的综合奠定了一定基础。     

冲激脉冲探地雷达天线的实验研究

本文提出了背载式脉冲天线的设计方案,并以此制作了扇形臂和矩形臂天线。利用实地探测数据,将上述新方案与无反射式连续电阻加载正交偶极天线和双菱形天线进行比较,从而肯定了背载式设计方案的优越性。     

直线振子和V形振子的时域辐射特性

本文用时间步进法求解线天线的时域积分方程,计算分析了直线振子和V形振子的时域辐射特性。分析了馈源位置、加载大小对振子输入电流及远区辐射场的影响。对V形振子的长度及张角等参数作了优化,找到了获得前向辐射场强最大瞬时冲击值的结构参数,结果可供此类天线的设计参考。     

金属截锥柱侧天线辐射场的研究

根据实测的单元天线方向图,利用几何绕射理论,给出了金属截锥柱侧天线三维辐射场的一种有效的数值分析方法。这些公式同样适用于金属截柱或截锥。应用上述公式计算了截锥侧微带天线及其排阵的任意平面方向图,并与实测结果进行了比较,两者吻合良好。