基于超表面的四波束贴片天线

本文提出了一种基于超表面的四波束贴片天线.该天线的辐射单元由4个蚀刻有开口矩形环缝隙的矩形贴片组成,超表面结构由三角形环组成的"箭头"形单元组成, 4个输入端口都采用同轴馈电.通过在矩形贴片上蚀刻开口矩形环缝隙改善了天线的阻抗匹配,同时,利用放置在辐射单元上方的单层超表面实现波束赋形.结果表明:天线的-10 dB阻抗带宽为5.31～6.24 GHz (0.93 GHz),在工作频段内天线的增益达到了7.55 dBi, 4个波束与+z方向之间的夹角为26°.     

ADF在相控阵天线阵设计中的应用

针对商用仿真软件ADF在天线阵列中的应用,对矩形多波束平面相控阵天线建立了天线单元模型和25×25模型的仿真,仿真了该阵列的内部天线单元的增益、轴比等性能,仿真结果表明该软件在阵列天线仿真具有很高的使用价值,对相控阵天线的设计应用具有重要的工程指导意义。     

基于双谐振环超表面的双波束天线

本文提出了一种基于双谐振环超表面的双波束天线.天线由两个相同的印刷偶极子贴片和超表面构成,超表面单元为双谐振环.该天线通过加载超表面实现了波束成形和波束偏转;同时,通过在偶极子贴片辐射臂旁边加入一排短路过孔,抑制了旁瓣,增加了波束的偏斜角度,还使天线的波束宽度变窄.另外,在基板上加载2×2的双谐振环阵列,提高了天线的增益.结果表明,天线谐振频率在3.5 GHz,-10 dB带宽为0.93 GHz,最大辐射波束指向(φ,θ)=(±155°, 90°),增益可达到8.02 dBi.     

一种新型的OFDM智能天线

根据自适应天线阵列理论，结合给定的参考波束的误差，引入虚拟干扰的概念，对目标波束图形状进行调整，提出一种新的可以应用于任意类型天线阵列的波束综舍算法．应用提出的新算法，在主辩和旁瓣位置都可以对波束进行有效的调节．最终获得阵列的最优权矢量，能够最小化目标波束图与参考波束图间的差异．理论分析与仿真结果表明，与现有的同类算法相比，该算法能更有效地获得与参考波束基本相符的波束．应用于OFDM智能天线系统时，对不同子载波频率上信号进行单独处理，利用该算法进行波束综合，能够在整个有效频段，使所有子载波上获得基本一致的阵列输出．     

基于DSP技术的相控阵天线波束控制器设计

相控阵天线是近年来雷达研究的热门课题.相控阵天线的具有波束指向、波束形状快速变化、易于形成多个波束以及可在空间实现信号功率合成的众多优点使其应用范围越来越广泛,比如通信和电子对抗.主要讨论在相控阵天线的通信应用中如何利用DSP技术实现相控阵天线波束的快速扫描.     

相控阵天线的测试技术

介绍了相控阵天线的基本原理，并以线阵为例，给出了相控阵天线的方向图函数，由此导出线阵的波束指向、波束宽度、天线增益、波束零点、副瓣位置及副瓣电平等基本特性。针对相控阵天线的这些基本特性，提出了对其进行测试的原理和方法。     

一种星载Ka频段圆极化振子天线阵列设计

针对Ka频段卫星通信系统的需求,设计了一种应用于卫星通信的星载Ka频段圆极化振子天线阵列.天线单元采用非对称双臂振子单元形式,十字交叉振子采用自相移结构来实现圆极化.天线阵列采用三角形排布的方式,通过调整布阵时天线单元旋转相位,来实现阵列的右旋圆极化.仿真结果表明：天线阵列驻波比除阵面四周由于边缘效应引起的驻波比偏大外,其余都小于1.5;天线阵列的轴比小于2.3 dB;扫描60°时,天线增益下降小于5 dB,表明天线阵列具有较高辐射功率.该天线阵列可作为相控阵天线的馈源,在卫星通信系统具有良好的应用前景.     

采用缺陷地的高隔离MIMO天线设计

本文设计了一种具有高隔离度的四端口多输入多输出(MIMO)天线.该天线的辐射单元由一个正八边形的贴片和一个方形环贴片两部分构成.天线的谐振频率在2.45GHz,工作带宽大于50MHz.设计了一种缺陷地结构来改善天线单元间的隔离度,并分析了缝隙尺寸与天线单元间的耦合电流之间的关系.这种缺陷地结构,通过改变天线地上的电流分布,降低天线单元间的耦合,从而实现天线单元间的高隔离度.仿真结果显示:采用本文的设计方法,天线单元间的隔离度改善了10.1dB,天线单元间的互耦在天线工作频段内均低于-23.6dB.     

基于遗传算法与粒子群优化法的机载合成孔径雷达天线赋形波束综合

采用了遗传算法和粒子群优化法两种现代进化算法对赋形波束天线进行了综合,得到了很好的结果,并比较了两种算法的优缺点.首先通过对宽测绘带的机载合成孔径雷达距离向回波特性的分析,给出了天线距离向赋形辐射方向图表达式.接着利用两种现代优化算法结合谢昆若夫法对天线阵分别进行综合,得到了近似相等的天线各单元激励幅度和相位.然后选择5个单元激励并利用微带贴片天线阵列实现了赋形波束方向图,实验结果和理论优化结果基本吻合,从而证明了这两种现代进化算法对赋形天线方向图综合方法的有效性.     

加载高阻抗表面结构的超宽带陷波天线设计

本文设计了一种新型超宽带陷波天线.在超宽带微带单极子天线馈线两侧加载高阻抗表面单元,获得WiMAX频段陷波.在高阻抗表面单元上蚀刻阿基米德螺旋结构缝隙,使得单元尺寸比传统结构减小了55.2％.为了进一步在WLAN和WiMAX频段实现双陷波,将非对称的新型高阻抗表面单元加载至微带单极子天线馈线双侧.加工制作天线实物并进行...     

基于毫米波大规模MIMO的分离型子阵列混合波束成形算法

针对大规模MIMO系统中共享型阵列混合波束成形算法结构复杂和耗能较高的问题,提出了基于毫米波大规模MIMO的分离型子阵列混合波束成形算法。该算法采用分步设计的思想,首先根据模拟预编码矩阵的结构特点将天线阵列分解为多个独立的子阵列,并且依次设计每一个天线子阵列的预编码矩阵;然后在模拟预编码矩阵的基础上,采用标准的凸优化算法设计出数字预编码矩阵。仿真结果表明,本文所提算法能够达到较好的频谱效率,同时其能量效率要优于全数字波束成形算法和共享型阵列混合波束成形算法。     

宽频带印刷振子型基站天线的设计

本文首先提出了一种基于DSPSL结构的印刷振子天线单元,天线振子的两臂对称地印制在介质基板上下表面并采用渐变结构的双面平行带线进行馈电,这种结构具有良好的宽带特性.其次,以该天线辐射单元为阵元,设计了一款8单元直线型天线阵并添加了反射板,随后对阵列天线进行了仿真.仿真结果显示,该天线的工作频率范围为1.71~2.67GHz,最大增益为17.2dBi.此外,阵列天线的水平面半功率波束宽度为64.7°,前后比大于28dBi,满足农村地区移动通信系统对于基站天线的指标要求.     

基于可控波束响应的球形传声器阵列定位方法研究

球形传声器阵列因其完全对称的结构,可在三维空间内实现有效的声源定位。文章重点关注基于球谐函数展开的可控波束响应算法,推导了算法的实现流程,并通过仿真验证了可控波束响应算法的性能。建立了包含8个传声器单元的实验系统,其中球形结构在8个单元的条件下可以视为立方结构,通过低阶球谐展开实验验证了可控波束算法的性能。在视听室的实验结果充分验证了定位算法的有效性,定位误差小于10°。     

基于波束训练的大规模MIMO多用户度调度算法

在毫米波多用户大规模天线阵列多输入多输出(MIMO)系统中,由于使用混合波束形成结构,使得用户调度问题面临新的挑战,调度问题转变为在同一时频资源选择调度用户子集和用户与基站之间通信波束对的问题,需要从用户和波束两个维度来进行考虑。大规模MIMO由于在基站端和用户端使用大量的天线阵列,如果使用穷举搜索算法运算量极大,在实际应用中是不现实的。本文提出了一种基于波束训练的多用户调度方案,该方案分为2步。第1步,由于波束间的干扰大多数来自于相邻波束,因此对相邻波束进行分组,同时根据用户反馈的信干燥比(SINR)最大值的基站波束索引号把相关的用户映射到对应波束组。第2步,为了减小干扰,每个波束组的最小波束索引根据一定的原则来选取调度用户,然后通过基站和用户之间的波束训练选取最接近于SINR门限值的用户波束来进行通信。仿真结果表明,该方案具有逼近最优穷举方案的性能并且具有较低的计算复杂度。     

阶跃阻抗谐振器结构的双频差分天线

提出了一种采用阶跃阻抗谐振器(SIR)结构设计的同轴馈电双频差分天线.天线具有对称结构,其传输线模型包含两个谐振单元.通过对谐振单元的简化和分析,证明了谐振单元类似于标准的1/4波长SIR,并导出了谐振单元的电长度和阻抗比与双频天线工作频率的关系.依照该方法设计了一个2.4/5.2 GHz的双频差分天线,同时用模型仿真...     

分布式卫星 INSAR 系统中天线指向误差分析

基于分布式卫星INSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)系统的特点,建立了分布式卫星INSAR系统中天线指向误差和由此引起的天线波束偏离的确定关系,分析了天线波束偏离引起的接收信号信噪比、多普勒中心以及方位模糊比的变化和由此产生的测高误差。根据分析结果和系统设计中的误差分配可以提出对天线指向误差的限制。     

以减轻重量为目标的索网桁架式可展开太空天线结构的优化设计

针对索网桁架式可展开天线的结构特点和性能要求,对其结构初始设计进行了优化研究.选取天线的桁架单元壁厚和索单元半径为设计变量,并对不同类型的设计变量进行了合理的归并,继而以结构重量为优化目标,以表面精度和基频为约束条件,建立了优化设计数学模型.考虑到索网结构有限元分析给计算带来的非线性和复杂性,使用序列二次规划法对模型求解,并给出了相关动力特性的敏度分析.通过算例分析可知,采用上述优化计算方法可以在保证天线工作性能的前提下有效地降低结构的重量,同时由优化迭代过程中约束函数值的变化情况可知,在一定范围内减小桁架单元壁厚和增大索单元半径,可以有效地提高天线表面精度和改善结构动力性能.     

基于菱形单元的宽带微带栅格阵列天线设计

本文设计了一款新型微带栅格阵列天线.为了拓展天线带宽,辐射单元采用非均匀尺寸的菱形结构,在介质基板与地板间加入空气层,采用探入式同轴探针对天线进行馈电.单元间微带传输线采用正弦曲线结构,极大地减小了天线的辐射口径.天线面积为290×205 mm^(2),共包含7个菱形辐射单元.通过建模仿真和扫参分析,结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|<-10 dB)为13.0%(2.30 GHz~2.62 GHz).在工作频率2.45 GHz处,天线的最大增益达到15.4 dBi,交叉极化小于-25 dB,旁瓣电平低于-15.6 dB.     

风云三号微波湿度仪天线设计与分析

风云三号(FY-3)湿度仪天线接收各种目标的微波辐射能量,因此天线好坏对整个微波湿度仪系统性能及应用影响极大.FY-3湿度仪天线具有高增益、低噪声和高的波束效率,采用偏馈抛物面天线形式,天线频率分别达到150 GHz和183 GHz,是目前国内有效载荷的最高频率,其成功研制填补了我国航天微波遥感的空白,也使我国航天器天线技术进入一个新的领域、实现了一次较大的技术跨越.文章从天线的系统工作模式、组成、设计要点、关键技术及验证等方面阐述该天线子系统的技术设计与创新.     

一种基于CSRR结构的全向微带缝隙阵列天线设计

提出了一种新型的全向微带缝隙阵列天线,缝隙单元基于圆形互补开口谐振环(CSRR)结构.天线共有8个背靠背CSRR缝隙单元,分别蚀刻在带状线两侧接地板上,通过中心导带串行馈电.为了获得良好的全向性能,相邻CSRR缝隙单元开口朝向相反,并对天线结构进行扫参分析.设计了一款工作在5.8 GHz的水平全向缝隙阵列天线,仿真结果表明,天线的阻抗带宽(|S_(11)|-10 dB)为4.8%(5.69 GHz～5.97 GHz),最大增益为9.63 dBi,水平方向最大增益变化小于0.5 dB.