口径天线的Taylor方向图族

为研究常见方向图间的内在联系及探求新的方向图,本文提出了口径天线的Taylor方向图族。它是基于Taylor方向图及修改其零点规律而得的。文中讨论了Taylor方向图的结构分析、Taylor方向图族的提出及它的基本方向图族和口面分布,提出了形象地表示方向图族成员的(S,α_1,α_2)座标系,简述了不对称Taylor方向图族和Taylor方向图族的集合。     

低旁瓣单脉冲天线的Taylor“差”方向图族

应用口径天线Taylor方向图的概念,推导出便于工程设计的低旁瓣天线的“差”Taylor方向图族。它的性能参数与早年Bayliss方向图相比略优——近区旁瓣电平近似相等。它的设计方法比较简单,可以认为是便于工程应用的在给定最大旁瓣电平条件下具有最大斜率的“差”方向图族。     

编者按语

天线阵列是一类由许多天线单元规则或随机排列并适当激励获得预定方向图的特殊天线。为满足不同天线阵列方向图的要求,通过某种手段,获取天线阵列理想口径分布的过程,即为天线阵综合。经典的可用解析式表示的口径分布有Taylor、Chebyshev、Hamming、Gauss和余弦分布等等,也可用各种数值方法获取所需的口径分布。     

电子工程信息

天线阵列是一类由许多天线单元规则或随机排列并适当激励获得预定方向图的特殊天线。为满足不同天线阵列方向图的要求，通过某种手段，获取天线阵列理想口径分布的过程，即为天线阵综合。经典的可用解析式表示的口径分布有Taylor、Chebyshev、Hamming、Gauss和余弦分布等等，也可用各种数值方法获取所需的口径分布。 天线阵综合从其方法或手段上来区分大致可分为解析法和数值法两种；从口径分布的种类上来看有三种：即口径幅相分布综合、仅幅度分布综合和仅相位分布综合；根据天线波束形状，又可区分为锐波束、宽或扇形波束、赋形波束（如余割平方波束）等。在天线与微波技术领域，天线阵综合一直是热门的研究课题，经久不衰，IEEE、IEE等国外杂志与会议文献以及国内众多期刊与会议文献经常发表此类的论文。 原子函数理论用于天线分析和综合由俄罗斯专家克拉夫奇果于1996年提出，在国内乃至西方现有的教课书中鲜有表述。原子函数理论的出现拓展了天线阵综合的研究领域。作者基于原子函数理论的基本概念，阐述了线阵天线、平面阵列一些综合问题的新的研究方法；利用原子函数理论，构造了许多新的口径幅度分布，并将它们与Taylor、Gauss和余弦等传统幅度分布进行比较。原子函数理论对于许多读者来说，是一个崭新的理论，基于以上考虑，本刊以增刊形式发表“天线综合问题及其新的求解方法”一文，希望对读者有所裨益。     

采用非线性最小二乘法实现圆环天线阵的方向图综合

为使阵列天线获得圆对称方向图,通常采用环阵的排列方式。本文研究了圆环阵列天线的特殊方向图综合方法,文中采用非线性最小二乘法对影响天线方向图的诸多参数,如单元的幅度和相位、单元间距以及单元在阵中的位置进行了优化设计,使阵列方向图在最小二乘意义上逼近预先给定的理想方向图。仿真结果表明该方法可行、有效。     

椭圆口径天线的一种新的设计方法

利用口径坐标变换，比较了圆口径和椭圆口径天线方向函数的差异，得出了将圆口径分布方向图特性映射到椭圆口径的条件，并将圆口径天线最佳综合方法圆Taylor综合应用于椭圆口径天线的设计。将这一条件应用于椭圆离散阵设计，给出了设计实例，比较了连续圆口径分布与椭圆离散阵的特性，扩展了椭圆阵列的常规设计方法。     

Sierpinski分形天线特性分析

Sierpinski分形天线的结构具有自相似性,从而天线具有良好的多频带特性。文中主要研究了Sierpinski分形天线频带位置随天线张角和比例因子变化的一般规律,并简要的分析了Sierpinski分形天线阵,绘出了其远场方向图,讨论了其低副瓣特性。     

阵列天线的切比雪夫方向图综合

阵列天线是指由多个离散的辐射元,按一定规律排列组成的天线系统.其具有高增益,强方向性,主瓣可控等特性.文中研究了利用切比雪夫法对阵列天线输入不同参数:馈源单元数N,馈源间距d,副瓣电平SLL,得出参数改变对阵列天线方向图的综合影响,通过工程示例论证出切比雪夫法用于方向图综合的优缺点.为切比雪夫法用于天线方向图综合比较提供了一种有效的参考方法.     

大型电扫相控阵雷达的天线方向图测试

天线方向图是天线辐射特性的重要参数,大型电扫相控阵雷达的天线方向图往往难以准确测量。扫描方向图是利用电扫相控阵波束捷变的特点形成的方向图,较为准确地表征了天线的辐射特性,是对天线方向图很好地近似。文中结合多个大型雷达的工程研制经验论述了在远场和中场测试天线方向图的方法,提高了测试效率和精度,得到了令人满意的结果。     

基于改进粒子群算法的共形阵列天线综合

共形阵列天线的赋形方向图综合涉及大量的运算,成为现在研究的一大难点,目前对共形阵方向图综合的研究比较少,且所用算法存在理论复杂、耗时长的缺点。文中运用改进粒子群算法对圆环阵、圆柱阵方向图的综合进行了研究,仿真结果表明,改进粒子群算法能够较快地形成期望方向图,证明了该方法的有效性和实用性。     

唯相位方法实现方向图可重构阵列天线

使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中还对电流幅度的分布进行了一定的限制,设计出了具有2种工作状态的方向图可重构天线,最后给出了仿真结果,结果表明,文中讨论的方法在设计方向图可重构天线方面是有效的。     

SFFT在阵列天线波束展宽技术中的应用

介绍了连续快速傅里叶变换(SFFT),该算法适用于辐射单元周期排列阵列的各种综合问题,尤其对大型阵列综合表述更简捷、性能更优良、计算速度更快。文中讨论了SFFT与交替投影法(APM)之间的关系,指出SFFT能够被视为APM应用于周期阵列综合时的特例。文中将SFFT成功应用于阵列天线方向图因子赋形设计问题,研究表明,该方法高效、实用。     

微波着陆系统扫描天线方向图分析北大核心CSCD

文中论述了微波着陆系统扫描天线的方向图,介绍了泰勒分布线源激励电流的计算方法,设计了泰勒分布相控阵天线方向图计算综合程序,用该程序计算并分析了微波着陆系统方位台扫描天线的H面方向图以及移相器故障和量化误差对方向图产生的影响。该程序的设计为微波着陆设备相控阵天线的后续研制提供了理论依据和参考。     

基于遗传算法的阵列天线方向图综合

本文介绍了用遗传算法对阵列天线方向图进行综合的方法。首先利用泰勒及切比雪夫幅度分布的方向图作为优化目标进行幅度优化,验证了遗传算法用于阵列天线方向图综合的可行性。然后给出了某S波段成像雷达天线阵遗传优化结果的幅相分布曲线。最后将优化方向图与标准遗传算法综合的结果比较。结果证明文中所述方法能更好的逼近目标方向图。     

频谱仪测量方向图的机理及相关问题的分析

阐述了频谱仪测量天线方向图的机理和方法,研究了测试系统载噪比对天线旁瓣电平的影响,讨论了频谱仪测量天线方向图的最小动态范围条件,以及改善动态范围的方法。     

对称锯齿形天线的背向辐射特性

当对称锯齿形天线带有小接地板时，呈现一种背向辐射的特性。文中给出了实测的背向辐射方向图。这种天线可能发展成为一种新的反射面天线的线极化馈源。     

一种新的低副瓣曲线阵数值综合方法

本文提出了一种新的低副瓣曲线阵数值综合方法。把曲线阵综合问题表述为约束非线性最优化问题,利用新直接方法求解它,即可求出使阵列的总方向图满足特定的副瓣电平指标,且具有尽可能高的方向性系数的激励和空间分布,文中主要给出了自由空间曲线阵综合的数学模型和计算结果,并给出了直线阵时新综合方法与Taylor分布的比较结果。新综合方法也适用于共形曲线阵综合问题。     

相关法测天线远场二维方向图

正 相关法测天线远场二维方向图的原理见文献[1,2]。本文介绍我们在176MHz和232MHz两个频率上,对北京天文台密云综合孔径射电望远镜天线(MSRT系统)进行的远场方向图测试情况。根据测试结果计算了天线方向性系数、有效面积、表面利用系数以及天线增益系数。并与通过傅里叶变换公式计算的天线方向图作了比较。 图1是实测系统方框图。被测天线T1和参考天线T2同时接收辐射源S的信息,然后经过前置放大器进入相关接收机进行相关处     

海面反射对一维相控阵天线影响的研究

海面反射引起的多径干涉效应,会造成宽波束雷达天线的俯仰波束分裂,导致雷达观测的盲区和目标跟踪丢失.文中从天线和电波传播的观点出发,分析了海面上单脉冲二次雷达询问天线的三维方向图特性,阐述了天线波束干涉的原理.详细分析海基一维相控阵雷达天线在姿态倾斜后的方位面和俯仰面干涉方向图,讨论了由于方向图变化引起的系统测角偏差,总结了降低多径影响的方法.     

雷达天线的近场测试

引言高性能雷达天线促进了高性能天线测试技术的发展。低于主波束峰值50dB 的旁辨电平以及亚毫弧度的指向精度对于雷达天线来说,已经是普通的问题。通用的远场测量系统往往不适于精确地测试这样的天线。本文集中讨论采用近场测量技术测试雷达天线的方向图和增益。为提高天线测试精度,加快测试速度,降低测试成本,及提供除天线方向图和增益测量结果以外的天线诊断,研究了一种新的测量技术。表1示出当今一般雷达天线采用的测量技术一览表。