低副瓣多波束Rotman透镜天线设计

设计了一个工作于Ka频段的16波束H面波导结构低副瓣多波束Rotman透镜天线.各相邻波束间隔小于半功率波束宽度.采用相邻波束副瓣对消的原理实现了降低副瓣目的.实测结果表明,与未采取对消的天线相比,天线副瓣电平平均降低了10 dB.给出了H面喇叭激励下透镜内电磁场计算公式及阵列轮廓的截获损耗.螺钉移相器的应用缩小了透镜...     

一种由Rotman透镜实现的多波束天线

本文研究了Rotman透镜各主要设计参数对于最终透镜性能的影响。提出了一种端口设计思路,并且比较了不同端口设计方案下,能量传输效率以及出口端相位分布,进而给出了一个中心频率7.2GHz微带形式的5端口输入7端口输出Rotman透镜的设计,并最终建立了多波束天线阵列。仿真和实物测试验证了这一方法的准确性。     

透镜的设计技术

介绍了Rotman透镜波束形成网络的特点,给出了设计方程以及设计要点,最后给出了一个模型透镜的测试结果,其值达到了预定的指标。     

二维多波束天线的结构设计

介绍了二维多波束天线的结构形式及其设计,阐述了二维多波束天线的整体结构布局以及安装波导的支架结构设计.     

毫米波Rotman透镜天线的计算机仿真设计

设计了一个频率在37 GHz的7波束毫米波Rotman透镜多波束天线.分析了透镜焦距的选择方法,以实现最小的相位误差.Rotman透镜采用微带形式实现,天线单元采用微带贴片天线,并实现了Rotman透镜与天线阵列的整体仿真.结果表明,该天线可以实现多波束宽角度的扫描特性.     

Rotman透镜多波束形成网络的数值分析

本文利用平板波导模型法与轮廓积分方程法结合分析了一种重要的多波束形成网络－Ｒｏｔｍａｎ透镜,首先建立了考虑色散效应的透镜的等效平板波导模型,然后选择适当的波导模式展开透镜端口上的场,并利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ法求解其边缘上电场满足的轮廓积分方程即可得到透镜的多模式散射参数,再根据网络思想,将端口存在的高阶模作为加载,从而得到主模激励的散射参数,计算结果与实验结果吻合得很好。     

一种波瓣等化的多波束龙伯透镜天线

基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线.透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到.运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源,从而产生具有波瓣等化特性的多个波束.实验证明,该天线能够在三维空间产生多个波束,在水平和俯仰方向覆盖±20o的范围,各波束辐射特性几乎...     

一种多波束天线波束控制单元的设计

本文分析了目前多波束天线波束控制的现状,结合传统波束控制的实现方式,设计一种实现简单、成本低、便于维护的多波束天线波束控制单元,对其工作原理进行阐述。     

罗特曼透镜多波束发射阵的结构设计

介绍一种１６元６１波束罗特曼透镜多波束发射阵结构设计，设计中遵特微波天线电气特性与结构设计一体化的思想，运用ＣＡＤ优化设计技术，并对电磁兼容进行充分的考虑，使天线阵设计取得了较好的总体效果。     

矩形栅格圆口径平面相控阵天线方向图计算

针对机载相控阵雷达天线受机头圆柱形设备舱约束的条件,研究了矩形栅格圆口径平面相控阵天线的方向图,建立数学模型并对其进行了公式推导和计算机仿真。同时将该天线与同等规模的矩形口径平面阵天线方向图特性进行了对比分析,结果表明:前者通过展宽主波束宽度和抬高旁瓣间交叉电平深度获得了优于后者的抗干扰性能的结论。     

新型宽带数字多波束相控阵天线设计

传统相控阵天线系统为实现多波束,在重量、体积、功耗等方面会有明显的增加,系统的基本可靠性也显著降低。基于软件无线电思想,利用超外差结构实现宽带信号变频,并对瞬时带宽内的信号同时进行模/数或数/模变换,再根据串口提供的每个波束方位、俯仰和频率等信息,在基带实现数字多波束形成。设计了一套S频段、瞬时宽带100MHz的数字多波束相控阵天线系统。测试结果表明,该天线可收发同时形成3个独立波束,每个波束在俯仰面0°~70°、方位面全向的扫描范围内实现EIRP值不小于40 dBm,G/T值不小于-20 dB/K的优良指标。该设计可以有效提高系统灵活性,降低系统的复杂度。     

A multi-beam planar lens antenna for UAV relay datalink

龙伯透镜天线表面放置多个馈源即可在同一频段或跨频段同时产生多个扫描波束跟踪多个目标,针对这一特点,设计了适用于C频段无人机中继数据链的紧凑多波束平板透镜天线。采用矢量球面波函数展开法结合差分进化算法优化设计透镜天线,仿真分析了单个Vivaldi天线照射3层直径160 mm平板透镜天线,天线增益优于传统均匀分层的透镜天线。同时,采用16个Vivaldi天线组成半圆环阵照射平板透镜天线,通过扫描波束的馈电切换,实现宽角范围的多波束覆盖。仿真结果表明:平板透镜天线在宽频带(5.5~9.0 GHz)内具有良好的多波束辐射特性。     

Nested planar array: configuration design,optimal array and DOA estimation

Nested array enables to enhance localisation resolution and achieve under-determined direction of arrival (DOA) estimation. In this paper, we improve the traditional nested planar array to achieve more degrees of freedom (DOFs) and better angle estimation performance. The closed-form expressions for sensor positions of the improved array are given and the optimal array configuration for largest available DOFs is derived. Meanwhile, a computationally efficient DOA estimation algorithm is proposed. Specifically, we utilise two dimensional Discrete Fourier Transform (2D DFT) method to obtain the coarse DOA estimates; Subsequently, we achieve the fine DOA estimates by 2D spatial smoothing multiple signals classification (SS-MUSIC) algorithm. The proposed algorithm enjoys the same estimation accuracy as SS-MUSIC algorithm but with lower complexity because the coarse DOA estimates enable to shrink the range of spectral search. In addition, estimation of the number of signals is not required by 2D DFT method. Extensive simulation results testify the effectiveness of the proposed algorithm.     

Ad hoc网络中基于多波束天线的集中式低时延调度算法

UxDMA算法是一种高效的集中式算法,是用于时分多址、频分多址和码分多址信道分配的统一算法。在UxDMA的基础上,利用多波束天线的多波束形成能力,针对低时延定向ad hoc网络提出了一种集中式调度算法——CLSM(Centralized Low-delay Scheduling Algorithm Based on Multi-beam Antennas)。CLSM通过不同时延等级限制的报文来比较着色后发送链路的优先级,优先选择高优先级链路传输。通过仿真验证了CLSM的性能：与UxDMA相比,该算法在多时延限制的发送端调度中表现出了更好的吞吐量和时延性能。     

Monte Carlo法在平板裂缝天线辐射缝导纳误差分析中的应用

采用MonteCarlo法分析了平板裂缝天线辐射缝的导纳误差。建立辐射缝导纳误差的概率模型,将波导和裂缝的结构参数误差看作在某误差范围内服从正态分布的随机变量。对这些变量进行抽样计算,得到各个结构参数误差对谐振频率和谐振电导的影响,其中缝隙长度和偏置的误差对谐振电导和谐振频率的影响较大,波导窄边和壁厚误差产生的影响较小。根据计算结果调整各结构参数的误差范围,使它们对谐振频率和谐振电导的影响程度接近,在此基础上分析了同时存在这些误差项时对谐振频率和谐振电导的影响,由此提出满足导纳提取精度要求的加工误差指标。最后用Ansoft HFSS软件仿真验证了该方法的正确性。     

窗函数在相控阵天线平面近场测量中的应用

有限扫描面截断是影响天线平面近场测量精度的主要误差源之一，尤其是对于波束扫描的相控阵天线的平面近场测量更是如此。为了减小相控阵天线平面近场测量中的有限扫描面截断误差，介绍了余弦窗函数并将其应用到相控阵天线平面近场测量中。计算机模拟结果表明，通过对近场进行加余弦窗的数据处理能够有效地减小有限扫描面截断误差。提出了对近场数据进行加余弦窗处理的适用条件。     

舰载平面相控阵天线安装倾角的设计方法

利用舰载惯性导航系统提供的姿态信息,对处于静态和动态姿态下的舰载平面相控阵天线的波束指向变换进行了分析,得到了平面相控阵天线的扫描角。在此基础上,以相控阵天线最大扫描角度最小为目标,给出了天线随舰载安装平台处于运动姿态条件时的安装倾角的设计方法。该方法能够在给定的舰船纵摇和横摇范围内,针对相控阵天线需求的空域扫描覆盖范围,实现对任意多面旋转布阵的平面相控阵天线安装倾角的计算。由该方法计算得到的天线安装倾角能够使平面相控阵天线有最小的最大扫描角,从而提高相控阵天线的电气性能。     

GA based synthesis of satellite-borne multi-beam planar array with arbitrary geometry

I. Introduction In the interests of efficiency, the shape of a footprint pattern radiated by a satellite-borne array antenna should conform precisely to the shape of the region on Earth for which coverage is required. Alternatively, in order to achieve “isoflux” illumi-nation[1] on the earth surface through multi-beams, the size and the shape of the footprint should be precisely controlled. Previous works on the synthesis of arrays in-clude Chebyshev method, modified Woodward- Lawson metho…     

基于迭代FFT算法的平面稀疏阵列优化方法

提出了一种基于迭代FFT算法的优化方法来实现平面稀疏阵列的峰值旁瓣电平优化,并给出了详细的优化步骤.在给定的旁瓣约束条件下,利用阵列因子与阵元激励之间存在的傅里叶变换关系,对不同的初始随机阵元激励分别进行迭代循环,就可以降低稀疏阵列的旁瓣电平.在迭代过程中,根据稀疏率将阵元激励按幅度大小置1置0来完成阵列稀疏.仿真实验...