基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6～21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配结构。相控阵天线单元的仿真结果表明,超表面相控阵天线的有源反射系数更低。小规模阵列辐射特性的仿真结果表明,在±60°扫描角度范围内,超表面相控阵的最低增益相比常规相控阵提升了0.6 dB。中等规模阵列辐射特性的实测结果表明,常规相控阵在0°方位面扫描到60°时,辐射方向图会发生较大变形,天线辐射增益明显下降,而超表面相控阵的方向图仍保持完好,天线增益下降明显改善。上述仿真和实测结果证明,电磁超表面技术在改善相控阵天线宽角扫描特性方面可以发挥重要作用。     

基于界面电磁学的新型相控阵天线

界面电磁学是电磁学领域的一个前沿研究方向, 对于新型微波和天线器件设计具有重要的理论指导意义.文章对界面电磁学进行了简要介绍, 包括其发展历程、学科定位, 以及关键研究内容.还进一步提出了基于界面电磁学的相控阵天线设计新思路, 并给出了多个相控阵天线设计实例, 包括采用旋转式电磁表面的微马达相控阵、采用电调数字表面的超大口径相控阵(10 240单元)、超高频率相控阵(96 GHz)和透射式相控阵.最后介绍了新型相控阵在微波/毫米波安检成像系统中的应用, 实验结果证明了全电调快速空间成像的可行性与成像精度.     

相控阵天线的电磁环境分析

 本文基于相控阵天线的方向图综合原理,对天线辐射近、远场内的电磁环境做了准确而全面的分析;总结和归纳了相控阵天线,特别是大型相控阵天线辐射的一般特征和规律,从而为相控阵天线的电磁兼容设计提供准确的理论依据和高效的分析手段.     

多部VHF/UHF频段机载通信电台同址干扰影响分析

多部甚高频/特高频(VHF/UHF)频段机载通信电台在机上同时工作时,存在严重的自扰、互扰、串扰等同址干扰电磁兼容性问题。以3部VHF/UHF频段机载通信电台同机工作为例,分析了影响其通信效果的天线安装位置、空中电磁环境特性、杂散及互调等因素,并进行了空中实际测试;对空中电磁环境特性与地面电磁环境特性进行了比对,初步验证了通信电台发射机杂散辐射射频分量等相关指标优劣的重要性以及多部电台同频段与不同频段通信时带来的二阶互调、三阶互调的影响程度,有助于指导机载通信电台的电磁兼容设计。     

相控阵天线空域极化特性的高频仿真分析

以天线的空域指向为变化因素来分析研究相控阵天线的空域极化特性,推导了偶极子线性阵列在空域波束电扫时的极化特性.采用三维电磁仿真平台(XFDTD)设计了具有625个单元的平面矩形相控阵天线,计算了天线远场的主极化和交叉极化分量,进而利用空域极化描述子得到了不同波束指向下典型相控阵天线极化特性的变化规律.结果表明:相控阵天...     

激光相控阵与微波相控阵发射天线技术体制的比较

借鉴微波相控阵雷达技术,有的放矢加快探测型激光相控阵雷达的技术发展与应用,从仿学微波相控阵雷达发射天线基础知识入手,提出微波相控阵雷达发射天线与光纤激光相控阵发射天线可比较的部分技术参数;分析了光纤激光相控阵发射天线的技术要点与潜在能力,并立足现有研发水平对其系统功能与规模进行了预测;尝试对光纤激光相控阵与微波相控阵天线的技术特点与面临主要问题进行了论述;提出两者体系内互相配置,不仅有助于提高微波相控阵雷达在复杂电磁环境下对中近程高速、隐身和多目标的探测、识别与定位能力;同时也可适当减少激光相控阵对目标大范围区域搜索的压力的观点。     

正交波形MIMO雷达对发射杂散影响的改善

雷达在波形产生和传输过程中会产生杂散信号,这些杂散信号可能干扰雷达检测,产生EMI等。由于正交波形MIMO雷达各个发射通道的发射信号波形是正交的,而某些发射杂散对阵列是不相干的,因此不会产生阵列处理增益,从而就减小了对雷达本身及其他RF系统的干扰。本文分析了雷达发射杂散的信号模型,讨论了发射杂散对正交波形MIMO雷达和传统相控阵雷达的目标检测性能的影响,说明了MIMO雷达在减小杂散影响方面的性能优势。     

采用相控阵馈电反射器的多波束天线

本文对相控阵馈电单反射器天线作了分析研究，并阐明了馈源单元数量是最重要的设计参数，计算出的辐射特性证实了相控阵馈电单反射器天线适用于大型多波束天线。     

一种低剖面贴片天线在相控阵系统中的应用

设计了一种低剖面口径耦合馈电形式的贴片天线,对该天线在相控阵系统中的应用进行了研究.该天线单元采用带状线馈电,抑制了馈电网络电磁泄漏,同时提高了天馈线的集成度;采取空气介质,改善了天线的表面波特性,简化天线结构.文中依次给出了该贴片单元的仿真设计、阵列样机的性能试验、辐射效率评估及应用举例,从仿真和试验结果中可以看出,该天线形式具有良好二维扫描驻波特性,带内辐射效率可达到90％,同时具有低剖面、结构简单等特点,适于用作高机动、轻量化相控阵雷达系统的辐射单元.     

基于小型阵列试验的相控阵单元互耦特性研究

相控阵天线辐射单元的互耦特性对天线整体性能有着重要影响,而互耦与具体单元形式相关,因此模型复杂, 难以精确计算和预测。在阵元的小型阵列试验过程中,采用互耦测试的方法,对准八木振子、微带贴片、Vivaldi 单元 等几种典型宽带相控阵单元的互耦特性进行了实验研究,结果表明互耦对不同类型的单元影响大不相同,对单元特性 不仅有传统认为的负面作用,还可能有改善性能的作用,分析结果可供相控阵天线设计时参考;同时,利用测试数据 分析了小型试验阵列的规模对结果的影响,提出了小型阵列的规模依据。