抛物面天线阵合成技术研究

在通信系统中,常常使用低成本的抛物面天线,但高增益、低高度的应用场合限制了抛物面天线的使用,导致系统成本增加,文章主要讨论如何利用抛物面天线阵合理的结构布局和设计合理的功率分配比率,达到高增益、低高度、低成本的目的。     

用于卫星通信的平面抛物面天线

新型星载天线是通信卫星技术研究的主要关键技术之一。利用大口径平面抛物面天线可实现星载天线的高增益、波束赋形、多波束等电气性能,并且由于反射面为平面,易于实现天线的结构设计和空间可展开设计。由于平面抛物面天线技术具有很好的可推广性,因此无论在军用还是在民用,都具有很好的应用前景。     

异形抛物面天线反射面造型方法研究

针对双曲率异形抛物面天线反射面,难以使用常规造型方法准确表达的问题,通过分析该型天线的几何特性,提出一种可行的造型方法。最后应用该法在Pro/Engineer中实现某型天线反射面的三维造型,验证其可行性。     

大型平面阵列天线散射场的快速计算方法

基于子阵思想,提出利用小型平面阵列中的各天线单元的散射场,来等效大型平面阵列中相似阵列环境下的各单元的散射场,进而利用叠加定理来计算大型阵列的总散射场.并通过公式推导,进一步简化了该方法的操作过程,将大型平面阵列的散射计算问题转化为四个小型平面阵列的散射总场计算问题,显著减小了计算量,同时避免了逐个计算单元场而带来的操作复杂度.计算结果与HFSS仿真结果基本一致,验证了方法的正确性.     

平面阵列的方向图特性

本文介绍了用计算机计算的矩形栅格及三角形栅格平面阵列,在不同的口径场２９均匀分布、台阶余弦分布）及用多喇叭多模馈源照射下,扫描和不扫描吓的方向图特性,供有关人员参考。     

基于凸优化的低复杂度平面阵列综合方法

针对运用凸优化方法综合平面阵列耗时较长的问题,提出一种基于凸优化的低复杂度平面阵列综合方法。该方法将基于加权?1范数最小化的平面阵列综合模型中二维波束旁瓣约束条件转换成横向阵列和纵向阵列的一维波束旁瓣约束问题,从而降低了凸优化的约束条件数,有效加快了算法的收敛速度。仿真结果表明,该方法虽然在平面阵列综合的稀疏程度方面要稍劣于传统凸优化方法,但是它能快速获得具有大范围低波束旁瓣电平以及更短孔径的平面阵列。     

面向ATR的平面隙缝阵列天线电磁散射特性研究

该文针对主动雷达导引头对防空导弹武器系统制导雷达的检测与识别需求,通过对制导雷达平面隙缝阵列天线电磁散射机理的分析,建立了天线的电磁散射模型,研究了天线RCS的计算方法,结合仿真计算结果,给出了天线尺寸、隙缝数目及入射波频率等因素对天线RCS的影响规律。仿真结果表明,雷达天线RCS较大且具有明显的周期性,其幅度特征和周期特征可以作为识别的重要依据,为主动雷达导引头对地面雷达站的检测与识别奠定了基础。     

平面阵列天线轴线能量的慢衰减特性

根据电磁理论,给出了平面阵列天线在皮秒高斯脉冲激励条件下,轴线能量传播特性的解析计算公式和数值模拟结果。用实验直接验证了瞬态电磁波的慢衰减特性。在实验误差范围内,理论计算与实验结果符合较好。对布阵方式的初步实验表明,适当的稀疏布阵可提高传输效率。     

一种水平全向平面偶极子阵列天线

基于偶极子组阵结构,设计了一种具有水平全向辐射方向图和水平极化特性的平面天线。该天线由3只偶极子天线组成,每只振子弯折30°并上下交错印刷在PCB板的表面上,构成正六边形环,环的直径为0.45λ0(λ0为中心频率处的自由空间波长)。3只偶极子天线均采用SMA接头直接顶馈,从而省略了偶极子天线的馈电巴伦。通过优化偶极子天线振子长度和间距等结构参数,以及控制馈电相位,实现水平全向辐射。设计和加工制作了一只工作频率为2.45 GHz的天线样品,测试与仿真结果吻合良好,其|S11|≤10 dB的相对阻抗带宽为12.94%(2.367~2.684 GHz),水平全向增益约为1.42 dBi,不圆度小于±0.7 dB。     

太赫兹低频段抛物面天线电磁散射特性分析及仿真

针对目标电磁散射特性,本文从抛物面天线着手进行分析,对目标的几何形状进行建模,然后采用高频近似电磁计算方法对目标进行多角度、多频点、全极化的单站散射场进行计算,从而更加快捷准确得到结果。在目标散射特性计算中,本文提供了一种更好的基于SBR方法的渐近求解器完成本文的电磁散射特性计算,并在仿真中验证了新方法的有效性。     

正交偶极子的极化特性分析

双极化相控阵天线的极化特性及其对目标极化散射矩阵测量的影响,将决定相控阵体制雷达获取目标极化信息的精度和能力,是相控阵雷达极化技术的基础。以正交偶极子为阵元模型,分析了双极化阵列天线的空域极化特性及其对雷达目标极化散射矩阵测量的影响。由于两阵元辐射电场在偏离视轴方向的非正交性,不可避免地会引起两天线交叉极化之间的相互干扰。根据传统交叉极化评价指标的定义,分析了正交偶极子天线的交叉极化特性,并从目标极化特性测量性能的角度,定义了双极化雷达系统的交叉极化隔离度,将其表示为极化测量系数矩阵条件数的形式,以衡量全极化相控阵雷达天线的交叉极化特性。     

平面反射阵列天线相移特性分析

本文中采用十字交叉振子为单元分析其移相特性.利用Floquet模展开分析了任意平面波照射下的交叉振子阵列的场分布,计算出其反射系数的相位变化情况.通过数值仿真,分别给出了在不同介质、介质厚度以及入射角度下,详细对比了相位对于振子长度的变化曲线,有助于反射阵列大线的精确设计.     

天线散射理论研究

本文给出单端口天线和多端口天线阵列的基础散射理论,该理论清晰地说明了天线散射的原理.以该理论为基础,可以得到求解天线散射场的方法,从而解决了长久以来天线散射场中结构模式项散射和天线模式项散射之间的相位差难以确定的问题.本文工作对天线隐身有重要意义.     

相控阵天线模式项散射特性研究

相控阵天线是隐身武器平台的重要散射源。该文通过相控阵天线散射模型对其模式项宽带散射特性进行仿真计算,并采用旋转目标散射中心成像方法对天线RCS仿真数据进行微波成像,研究了相控阵天线模式项散射的基本规律,并得到其散射中心分布图。仿真结果表明,相控阵天线斜置和天线端口阻抗匹配可大大减小威胁区域内模式项散射。研究结果对相控阵天线模式项RCS缩减工作具有良好的指导意义。     

低副瓣智能天线阵型研究

由于智能天线所处电磁环境的特殊性,实现低副瓣特性及快速波束赋形尤其重要。本文从阵型角度出发,计算了圆阵中心阵元、圆阵层数及阵元密度分布对于降低副瓣的作用,并分析了球面阵列的辐射特性;所得结论可供智能天线的阵型设计参考。     

一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线

提出了一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线设计方法,将极化敏感的频率选择表面替代传统的极化栅,用作折合式平面反射阵天线的副反射面.基于基片集成波导技术设计了极化敏感的频率选择表面,该频率选择表面对于线性极化入射波情况下具有较低的插入损耗,同时可几乎全反射对应正交极化的入射波.得益于频率选择表面的频率选择特...     

互耦对微带阵列天线方向特性影向的研究

本文针对微带天线阵元之间的互耦对辐射特性的影响进行研究,以矩形贴片构成的四单元直线阵为研究平台,导出相应的计算公式,基于时域有限差分法建立天线模型,进行仿真测试,讨论了在不同位置对阵元馈电的情况下,互耦对阵列方向图的影响,为在互耦状态下微带天线阵的设计提供了参考.     

一种低剖面宽带天线阵设计

以印刷偶极子天线为阵元,令功分网络与阵元垂直交互放置,以降低阵列剖面高度,并结合紧耦合阵列思想,优化天线参数,最终实现L频段(0.8~2 GHz)8×8低剖面宽带阵列天线的设计。单列1×8天线子阵,阵元依E面排列,阵元间距设计为100 mm,可通过1个一分八功分器合成输出。扩展为8×8规模阵列,列间距设计为84 mm,可满足全频段(0.8~2 GHz)水平面±45°范围的扫描需求。仿真结果显示,该8×8阵列在水平面±45°扫描时,最大有源驻波小于2.5,阵列法向增益大于16.2 dBi。该阵列尺寸为648 mm×800 mm×64 mm,阵列口径效率优于90%。加工制作了单列1×8天线子阵,子阵尺寸为70 mm×800 mm×64 mm。测试结果与仿真数据吻合,测试结果显示,该天线子阵在0.8~2 GHz频段内驻波小于2.5,增益优于10 dBi。     

应答着陆系统天线阵列设置研究

采用基于MUSIC算法的空间平滑技术代替了应答着陆系统传统的相位干涉式测角算法。重点研究了新算法下应答着陆系统线性非均匀接收天线阵列的设计方法。通过计算机仿真对比分析了设计阵列与同等条件下的均匀阵列的可行性、有效性、分辨力以及精度等性能,有力地验证了设计阵列的可用性和可靠性。