宽角扫描赋形对称单反射面天线的优化设计

为满足宽角扫描的要求,基于几何光学理论对一种对称单反射面天线进行了赋形设计。以扫描口径面上射线路径的方差为目标函数,采用Powell方法极小化该函数,最终确定出了反射面的方程、特定扫描角度下的馈源位置以及馈源对反射面的照射区域,实现了天线扫描工作时的最小增益损失和最高口径利用效率。分析结果表明,所设计的单反射面天线在宽角扫描范围内,方向图无大的畸变,增益损失很小,副瓣电平达到了设计要求。本文赋形方法为宽角扫描双反射面天线的赋形设计奠定了基础。     

双馈源双偏置结构星载通信多波束天线

为了使星载通信天线产生赋形波束的同时,又能辐射具有扫描特性的点波束满足特殊情形下的通信要求,提出了一种以单馈源赋形反射面天线为基础,利用另一个馈源进行副反射面赋形,补偿主反射面口径相位差的方法,从而形成高效率点波束,并通过副反射面及对应馈源横向偏焦实现点波束扫描的目的。为了检验方法的有效性,仿真实验了一副口径为2.2 m 的赋形反射面天线。实验结果表明:赋形波束在服务区内部的最小增益是30.0dBi,点波束在服务区内部及周边区域扫描时具有比赋形波束更高的增益,因此,所提方法是有效的。     

基于NURBS建模的椭圆波束赋形天线设计

基于非均匀有理B样条曲面建模,提出一种低剖面椭圆波束赋形天线设计方法。利用馈源喇叭的辐射方向图和主反射面口面场分布函数,对φ=0°面的主副反射面曲线赋形,计算任意φ平面的主副反射面赋形曲线,利用非均匀有理B样条曲面建模技术对主副反射面建模并用全波仿真软件进行仿真优化。仿真结果表明,用该方法设计的椭圆波束天线在12.5 GHz和14.5 GHz时效率分别为67.82％和65.38％,第一副瓣电平均小于-14 dB,该天线实现了低剖面和高效率的优良性能。     

一种星载通信混合反射面天线的设计方法

为了使星载通信天线产生1个赋形波束覆盖服务区,同时产生1个固定点波束和1个有限扫描点波束,该文提出一种由2个赋形反射面和3个馈源组成的混合反射面天线。该天线是以赋形主反射面共用为基础,等效为2副单馈源单偏置反射面天线和1副双偏置格里高利型赋形反射面天线,分别产生赋形波束、固定点波束和有限扫描点波束。通过对一副口径为1.2 m的天线各个波束进行仿真实验,赋形波束在Ku收、发频段时波束覆盖区边缘(EoC)方向性系数为27.5 dBi,固定点波束在C收、发频段时天线口径效率高于70%,通过将赋形副反射面及对应馈源横向偏焦实现Ka收、发频段的点波束在服务区内外的扫描。仿真结果表明,该混合反射面天线可实现C/Ku/Ka频段的同时通信任务。     

反射面天线馈源喇叭边缘照射电平的分析

反射面天线设计的关键就是通过选择合适的喇叭馈源边缘照射电平以追求天线的高性能（增益,旁瓣电平, 效率等）。本文主要利用实例验证了标准反射面天线馈源喇叭的优选边缘照射电平,分析了赋形反射天线馈源喇叭的优选 边缘照射电平,给出了标准反射面和赋形反射面在设计中各自馈源喇叭的优选边缘照射电平。从而可以在设计工作中对 于不同形式的反射面天线有针对性的设计馈源喇叭的边缘照射电平。     

W 波段反射面天线波导馈源赋形设计

研究了一种W 波段反射面天线波导馈源赋形设计方法。在特殊的馈源前置前提下,通过加载介质透镜的办法实 现了对天线馈源的赋形设计。并利用Ansoft HFSS 电磁仿真软件进行分析,得出透镜在不同介电常数、厚度及形状的条 件下对馈源方向图的影响结果。综合仿真结果表明,宜采用介电常数低、厚度较薄的透镜结构。     

高效双反射面天线的一种新设计

双反射面高效天线除了要求使用标量馈源外,还要求对反射面进行赋形,目前广泛使用几何光学(G.O)赋形。Wood指出了用绕射理论进行赋形,可得到比G.O赋形更高的效率。对于中小天线(D～200λ)只对副面赋形,效率也有一定提高,但这些方法都是从减小口面场分布不均匀的角度来提高效率。本文提出进一步提高效率的方法,即减小赋形天线的绕射损失;介绍了只对副面赋形的情况。所用原理亦可用于主、副面赋形,但计算与制造都要复杂得多。文中比较了(1)标准双反射面卡氏天线;(2)只延伸副面的标准卡氏天线;(3)延伸副面最佳绕射赋形双反射面天线的理论计算效率和馈源-副面组合的散射方向图,并对后者作了带宽计算。     

焦面场分析与相控阵馈源设计

该文介绍了焦面场的计算方法及其与反射面焦径比的关系,分析了焦面场与馈源口径场的联系,并建立了基于焦面场分析进行相控阵馈源设计的方法,包括确定单元间距、阵列规模以及实现目标方向图所需要的激励.按照这一方法,分别以未赋形卡塞格伦天线和前馈抛物面天线为对象,设计了各自的相控阵馈源以实现赋形波束的效果,并在后者上验证了波束扫描性能.通过仿真,天线性能实现了预定目标,证明了设计方法的有效性.     

一种含误差的双弯曲反射面天线的新建模方法

提出了一种新的双弯曲反射面天线的建模方法,在拉格朗日插值和三次样条插值的基础上进行滑动平均,建立了具有馈源三维实体的含误差的双弯曲反射面天线模型,充分考虑了反射面模型的精度和光滑性,基于FMM给出了天线反射面存在不同加工误差和馈源安装误差情况下的赋形反射面电性能的分析,并比较了仿真结果与测试值,二者吻合性良好。结果表明:该建模方法有效,计算结果可靠,对误差设计和降低制造成本具有重要的参考价值。     

均匀照射赋形反射面天线设计

为提高反射面天线的照射均匀性，利用波束赋形技术设计一款工作在15 GHz的高性能偏置反射面天线.该天线由一个非均匀有理B样条（non-uniform rational B-splines，NURBS）反射面和一个介质棒馈源组成，NURBS反射面通过物理光学法结合Nelder-Mead优化算法来赋形，从而获得理想的天线辐射场.仿真结果表明，赋形后的反射面天线相对旁瓣电平低于-20 dB，增益在-2.7°~2.7°的波束范围内超过20 dBi，且浮动不超过1 dB.该天线具有结构简单、旁瓣低、增益均匀的特点，在卫星通信等领域具有重要作用.     

可形成聚焦波束的双反射面天线仿真设计方法

给出基于几何光学方法的可形成聚焦波束的双反射面仿真设计方法。对于给定馈源 ,可以通过求解一组常微分方程 ,得到可在所需要聚焦点形成聚焦效果的反射面面形     

大张角波纹喇叭在环焦反射面天线中的应用

将大张角波纹喇叭应用到环焦反射面天线的设计当中,在满足电性能要求的同时,可以很大程度上缩小反射面天线馈源的体积,具有结构紧凑、重量轻、电性能优异等特点,为同类反射面天线的馈源设计提供一个良好的借鉴。     

反射面天线馈源的混合相位中心

本文基于场相关定理严格导出了轴对称反射面天线中馈源的混合相位中心表达式,证明了对于线极化和园极化馈源,馈源混合相位中心表达式是完全一致的.为反射面天线尤其是修正卡塞格伦天线的设计和调整提供了理论依据.     

一种偏馈FZP天线的设计方法

本文通过对FZP反射面偏轴扫描特性进行的分析,基于菲涅尔区相位修正原理,提出一种新型的偏馈FZP反射面天线设计方法,并利用物理光学方法得到一组模拟计算的数值结果。通过与正馈FZP反射面天线的比较,证实了这种反射面天线具有一些很好的聚焦特性。有关数值结果有助于该类天线的实际设计。     

锥体棱镜角度测量误差分析与仿真

锥体棱镜应用广泛,但其二面角偏差没能实现测量的自动化.锥体棱镜二面角偏差的测量主要由二面角自身的误差、锥体棱镜面形误差等决定,分析了锥体棱镜的二面角偏差和干涉波面的关系,并对二面角偏差计算进行模拟仿真,模拟了锥体棱镜只有角度误差和角度误差、面形误差都存在这两种情况下的二面角偏差的计算,验证了程序的正确性,得到程序计算锥体棱镜二面角偏差的误差在0.3″范围内.     

抛物柱面镜扫描系统设计

本系统用于大尺寸物体(如冷轧钢板)表面缺陷的在线检测。表面检测质量的主要因素是光学系统的设计方案。选用抛物柱面镜装置的特点是检测线上所有的点构成匀速恒定的检测状态。而对大尺寸物体表面缺陷的在线检测,F·θ型式扫描系统是不能满足扫描要求的。     

宽角城扫描及多波束反射面天线

本文介绍异轴旋转抛物面天线。这种天线可在锥面或平面上实现宽角域扫描或形成多波束。本文研究选择参数和利用补偿副反射面消减乃至消除各波束的慧形象差的方法     

反射面变形对天线辐射方向图的影响

本文基于机电一体化的设计思想，研究了反射面变形对天线辐射特性的影响，给出了设计反射面线结构的一些合理准则。     

多波束抛物面天线设计的若干问题

本文介绍了抛物反射面的聚焦特性,指出除了主轴点状聚焦以外,尚存在偏轴非点状聚焦,还讨论了抛物反射面的多波束天线有关设计中的几个问题,最后介绍了典型的多波束抛物反射面天线。     

A NEW METHOD FOR COMPUTING RADIATED FIELD OF REFLECTOR ANTENNAS——THE CHEBYSHEV-BESSEL SERIES TECHNIQUE

A rapidly convergent series—the Chebyshev-Bessel series for representation of thephysical optics(PO)radiation integral is developed,which is applicable to evaluating radiated field of reflectorantennas.