阵列天线自适应波束合成的光学实现

相控阵天线是雷达技术的重要发展方向之一。随着雷达信号带宽和阵列单元数目的增加,光学实延时技术的采用已成为一种趋势。介绍了一种基于受激光子回波的阵列天线实延时自适应波束合成的光学结构,从理论上详细分析了其工作原理,说明了波束合成的工作过程。     

阵列天线自适应波束形成的一种改进方法

介绍了矩阵求逆（SMI）的阵列天线自适应数字波束（DBF）形成的一种旁瓣抑制的方法。由于信号协方差矩阵估计误差的存在,自适应方法形成的波束会产生畸变,随着杂波小特征值发散程度的增加,有时形成的自适应波束会出现较高的旁瓣。文中重点分析了波束发生畸变的原因并提出了旁瓣抑制的一种改进方法,算法有效地对协方差矩阵估计进行了修正。仿真结果表明存在干扰的情况下,当迭代次数和迭代增益大小选择适当时,该方法能有效地降低自适应旁瓣高度,而且不会对干扰零深产生明显影响,增强了空时波束形成算法的鲁棒性。     

一种新的天线阵列盲自适应波束形成算法

针对DS-CDMA的上行链路多用户检测,提出了一种基于天线阵列的盲自适应波束形成算法。针对强干扰采用线性约束最小方差准则(LCMV),利用正交分解将LCMV简化为非约束的最小化优化问题,采用共轭梯度(CG)算法求得最优解。对期望用户信号波形的使用保证了用户符号信息的最优恢复。仿真结果表明,该算法相对传统算法可以获得更高的信号干扰比(SINR)。该算法不需要天线阵列单元数大于用户数,因此具有更好的实用性。     

天线阵列的波束赋形仿真

仿真了基于均匀线阵和圆阵的波束赋形技术,波束赋形使用线性约束最小方差准则,仿真结果表明,波束赋形能使天线主波束对准期望用户,低增益旁瓣或零陷对准干扰信号,达到有效利用有用信号抑制干扰信号的目的。     

A Modified Sierpinski Carpet Fractal Antenna for Multiband Applications

The sudden growth in wireless communication area has increased the requirements of compact integrated antennas. This paper describes the design of Modified Sierpinski Carpet Fractal Antenna which resonates at six frequencies 4.825, 5.455, 6.265 GHz and 6.805, 8.02 and 9.145 GHz. Different performance parameters like radiation pattern, gain, Voltage Standing Wave Ratio, return losses are observed at all the frequencies. The FR4 glass epoxy with relative permittivity 4.4 and height 1.6 mm is used as substrate material. Antenna is fed by coaxial probe feed and simulated using ANSYS/ANSOFT HFSS V13 software. Proposed antenna has simple structure. Investigation is done between 1 and 10 GHz frequencies. The proposed antenna is fabricated and tested on the Vector Network Analyzer. The measured and simulated results of proposed antenna are compared and are found to be good agreement with each other.

     

A Hybrid Fractal Metamaterial Inspired Multiband Antenna for Wireless Applications

Wireless Personal Communications - In this paper a multiband (hepta-band) antenna loaded with hybrid fractal structures and metamaterial cell (SRR/CSRR) is proposed to cover the wireless...     

均匀圆阵中的波束合成技术

针对均匀圆阵天线的阵列布局,建立了天线阵列对信号的接收模型,提出了一种实用的直接加权波束合成技术。在分析了系统误差来源并修正了系统误差校准模型的基础上,给出了详细的波束合成理论推导。结合实际系统给出了工程上的具体实现,并运用正交校准技术对由设备通路引起的系统误差进行校准。对该算法进行计算机仿真验证其可行性,并与实际效果图进行比较,指出算法的优点和不足。所给出的理论和方法都通过了工程检验,具有一定的实用性。     

分形天线与阵列技术

分形设计使天线和阵列在结构、频带、副瓣等方面获得显著改进。本文在综述了这一新颖技术的基本特性和应用后,简要介绍了几种常用的分形天线和阵列设计。引用的实验和模拟结果表明,这种技术能有效减小天线尺寸、提高辐射带宽和效率、明显降低单元互耦和交叉极化。     

大规模阵列天线方向图成形预编码性能仿真*

大规模阵列天线技术可用于解决下一代无线通信的频谱有效性和功率有效性问题,对大规模阵列天线成形性能进行了仿真,得出了天线数目增加对均匀线阵方向图成形的影响,并通过计算比较了不同规模天线阵列的波瓣宽度,并仿真分析了不同规模均匀圆阵的方向图,最后研究了信道估计准确度对大规模天线阵列方向图成形性能的影响,仿真得出了信道估计矩阵存在误差时阵列天线方向图的变化。     

相控阵雷达数字自适应波束形成技术

本文分析了自适应波束旁瓣起伏机理，从系统要求出发，研究了信号子空间广义旁瓣相消系统（ＧＳＣ）的性能，提出了简化系统结构的级联方法，并分析了Ｂｕｔｌｅｒ网络ＧＳＣ的性能。     

基于SVM数字波束形成的阵列天线结构对比

引用了阵列结构参数ρ,通过把SVM数字波束形成算法应用到CDMA系统中对阵列结构参数ρ进行研究,分别得出了直线阵和圆形阵的阵列结构参数的最佳取值范围;取阵列结构参数的最佳值,确定直线阵和圆形阵的结构;在此基础上分别研究直线阵列、圆形阵列在不过载和过载情况下的性能,得出了不论在不过载和过载的情况下直线阵和圆形阵都能准确接收期望信号,但当干扰信号和期望信号夹角较小及干扰信号之间夹角较小的情况下圆形阵列不能识别出所有的干扰信号,而直线阵可以准确识别干扰信号并对其零陷;而当干扰信号和期望信号夹角较大及干扰信号之间夹角较大的情况下圆形阵列能准确识别出所有的干扰信号,并对其零陷,而直线虽然也能准确接收期望信号但不能准确识别出所有干扰信号。     

手持终端波束成形天线阵列的优化设计

设计了一款适用于移动手持终端的低剖面波束成形天线阵列。该天线阵列由八个结构相同的倒F天线组成,可以工作在GSM1900(1880~1920 MHz)、LTE2300(2300~2400 MHz)和LTE2500(2540~2620 MHz)三个频段。通过功率传输效率最大化理论,可以优化出该阵列在所需方向上的最佳激励。通过馈电电路板给8个天线单元提供优化的激励,可以将天线波束偏转到所需方向,并且保证天线在该方向上获得最大可能增益。天线阵列工作在2.45 GHz时,在x、y、z方向上的增益分别为7.80、6.03和7.20 dBi;相应地,在1.9 GHz时分别为6.67、5.27和6.05 dBi。     

一种高增益分形微带阵列天线

采用2阶皮亚诺分形曲线,设计了一种具有高增益端射特性的微带阵列天线。该阵列天线由多段皮亚诺分形曲线组成,通过添加微带相移器,分形曲线构成了一个偶极子天线阵列。文中介绍和分析了该分形阵列天线的工作原理、结构和主要参数对性能的影响。设计并制作了一只工作于5.8 GHz的分形阵列天线,仿真和测试结果表明,该天线具有良好的辐射特性,其端射增益达19 dB,旁瓣＜-12 dB,交叉极化＞30 dB,天线口径效率超过90%。     

智能天线中新的波束形成方法

提出了智能天线中三种利用估计得到的信号导向向量直接形成波束的新方法.根据CDMA信号模型和多径信道模型,用码滤波法估计得到用户最强信号(主径)的导向向量,利用这些导向向量形成恢复期望信号,抑制干扰的制约条件.根据制约条件可直接得到最小二乘(LS)波束形成方法;按照制约条件使输出能量最小得到广义最小方差无失真响应(GMVDR)波束形成方法;在GMVDR方法的基础上引入虚拟信号来进一步抑制旁瓣得到扩展最小方差无失真响应(EMVDR)波束形成方法.模拟表明这三种方法都能很好的恢复期望信号、抑制干扰和噪声,但通过比较看出EMVDR方法形成的波束最好.     

基于遗传算法的圆形天线阵波束成形算法

将基于GA(遗传算法)的波束成形算法应用于二维圆形天线阵,研究了算法在解决抑制多个窄角度强干扰问题时的性能;同时提出了一种改进的二进制编码方法,该方法引入了若干参数用以方便地控制解的精度和搜索空间。仿真结果表明,算法可以使得天线阵在主波束对准有用信号的同时,有效地抑制多个强干扰。文中建立的模型适用于卫星通信抗空间恶意干扰问题。     

Implementation of Antenna Array Beamforming Networks Designed on Wilkinson Bridges

An iterative procedure of distribution of power division coefficients in two-channel partial Wilkinson power combiners–dividers forming a multichannel beamforming network (BFN) of antenna arrays (AAs) is proposed. Examples of implementation of 24- and 32-channel BFNs for an AA with cosecant shape of the radiation pattern are presented.     

Design and Analysis of Multiband Fractal Antenna for MIMO/Diversity Applications

In this article a modified hybridized fractal geometry i.e., fractal antenna is proposed for Multiple Input Multiple Output (MIMO) applications. These geometries are based on Minkowski curves and Koch curves located around the boundaries of the microstrip patch of rectangular-shaped patch. The hybridized model for fractal geometry is designed and analyzed on an FR4 substrate having a thickness of 1.47 mm for the Industrial, Scientific, and Medical (ISM) frequency band. But due to the proposed fractal geometry, it resonates at three bands (2.45 GHz, 3.67 GHz, and 5.88 GHz) and it is covering the ISM band from 2.42 GHz to 2.48 GHz with a VSWR value is 1.48. Further, a 2?×?2 antenna for MIMO application is proposed by considering identical antenna elements placed in parallel on the same substrate. MIMO antenna resonates at three frequencies as same as single antenna elements and covering the same operating bands. The two elements of MIMO confguration are simulated for various sets of distance values, and optimized distance is obtained 18 mm at which a proposed antenna provides low mutual coupling value, low Envelope Correlation Coefficient (ECC), and high diversity and peak gain. The calculated values of ECC and diversity gain are 0.0002 and 10 dB, respectively which satisfy the criteria of MIMO application. The design has been experimentally validated and an appropriate similarity of experimental and simulated results is achieved.

     

考虑互耦的平面相控阵天线波束形成

针对互耦会影响天线方向图的问题,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时平面相控阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对相控阵天线波束形成的影响效果,然后用软件补偿的方法补偿互耦所造成的影响,从而完成了相控阵天线波束形成的综合.     

数字阵列天线接收波束形成方法及实验研究

针对数字阵列天线的发展需求,介绍了用快速傅里叶变换法、数字混频低通滤波法、多相滤波正交下变频法等3种数字接收机通道内信号的幅度、相位计算方法,给出了数字阵天线接收通道的内校准法和外校准法,以及校准后的天线方向图计算公式,并用实验结果检验了上述方法的有效性。     

一种Y形自适应天线阵及其性能研究

提出了一种用于自适应天线的Y形天线阵,并给出了其方向图、输出信干噪比和自适应处理增益的仿真过程.比较了在相同的信号环境和使用相同的自适应算法时,该天线阵与常用的均匀直线阵、等间隔圆形阵的性能.结果表明,使用该天线阵,输出信干噪比和自适应处理增益与均匀直线阵基本相同,优于等间隔圆形阵.而且该天线阵可使均匀直线阵的尺寸大大减小,同时能够克服均匀直线阵主波束对称出现,不能抑制与期望信号方向对称的干扰信号的缺点.