近场测量相控阵天线的全息成像方法

研究了一种利用近场测量技术全息成像相控阵天线口径幅相的方法。该方法是把近场测量获得的方向图函数与由单元形式及幅相分布表示的方向图函数进行比较,采用FFT算法和空间域的Fourier重构法,可以快速、精确地成像出相控阵天线口径的“全息图”,进而诊断出阵中单元幅相的奇异程度。通过仿真实验,检验了该方法的成像分辨率和精度,并考察了不同口径区域的成像误差对辐射方向图的影响程度,说明该具有非常好的应用前景。     

基于口径场变换的相控阵天线加权系数修正方法

提出了一种基于口径场变换的阵列加权补偿技术,该补偿技术利用仿真或测试的方向图数据,反演等效激励数据,迭代逼近理想的激励数据,进一步修正天线阵列的加权系数,从而获得理想的低副瓣方向图性能.以一个16元八木天线相控阵为例,由于采用多种规格的天线单元,单元方向图增益差异较大,影响合成方向图性能,而通过应用该方法修正后,天线性能接近设计值.仿真结果和近场测试结果进一步验证了该方法的准确性.     

某相控阵天线幅相分配网络的设计与实现

在某相控阵天线设计中,需要对铅垂放置的天线单元的方向图赋形.本文采用最小二乘法得到天线单无各振子电流的幅度和相位,并用MATLAB进行方向图计算仿真;根据计算结果,设计了幅相分配网络,并用HSFF仿真软件进行模型仿真;应用矢量网络分析仪对实物进行测量.测量结果表明,天线单元铅垂方向图与计算、仿真结果一致,满足设计要求.     

有源相控阵天线发射方向图测试简易方法

有源相控阵天线需要对接收和发射两种状态的天线方向图进行测试。现有天线测试远场只能进行接收态的方向图测试,介绍了在远场进行发射态方向图测试的一种简易方法。利用远场的测试转台和发射喇叭,使用频谱分析仪接收有源相控阵天线发射的数据,编制测试软件采集处理数据,即能实现有源相控阵天线发射方向图的测试。该测试方法简单易行。     

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。     

基于阵元方向图的相控阵雷达辐射源识别技术

为了实现对相控阵雷达辐射源的个体识别,分析了相控阵雷达天线的方向图形成方式,提出一种基于阵元天线方向图的相控阵雷达辐射源识别技术。通过双站侦察数据得到相控阵雷达天线阵面的指向角,进而算得相控阵雷达的阵列因子函数,经过比对接收的雷达天线方向图和阵列因子函数,得到组成阵列的天线阵元方向图,最终将计算得到的天线方向图与数据库中的天线方向图进行匹配,完成对相控阵雷达辐射源的个体识别。该方法通过提取相控阵雷达天线方向图的不变个体特征,实现了对相控阵雷达辐射源的个体识别。仿真实验结果表明所提方法能够有效地对相控阵雷达辐射源进行识别。     

基于近场校正的相控阵天线低副瓣方向图综合

相控阵天线单元存在着幅度和相位误差,这些误差的综合作用会导致天线方向图副瓣电平达不到优化设计结果。提出了一种基于近场幅相校正的相控阵天线低副瓣综合方法,首先采用近场单通道测量方法,得到相控阵天线阵面的实测幅相值;然后采用非线性二乘法对天线单元幅度和相位进行优化综合;最后根据优化幅相值对实测幅相值进行修正,获得相控阵天线阵面幅相配置参数。方向图实测结果表明该方法可行、有效。     

耦合激励系数及对称振子阵列天线的有源方向图研究

为了深入探讨相控阵天线单元间的耦合对阵中单元方向图的影响,以阵列天线单元S参数为基础,给出了阵列天线单元的耦合激励系数计算公式,利用阵列天线单元间的耦合激励系数分析计算阵中单元的有源辐射方向图.同时利用矩量法分析由偶极子单元组成的阵列,并把阵列中每个单元的感应电流幅度和相位与耦合激励系数的幅度和相位进行比较,二者数据基本一致.矩量法计算的单元有源方向图与本文提出方法的计算结果吻合良好,验证了本文给出的阵列耦合激励系数及阵列天线阵中单元有源方向图计算方法的可靠性.     

平面近场反演技术

介绍了一种基于探头补偿的平面近场反演算法,为验证算法的有效性,在暗室对某阵列天线进行了近场反演和远场方向图比对验证。结果表明,该算法反演精度高,可在近场校准完毕后对方向图实现情况进行快速测试验证,提升阵列天线测试效率,有很好的工程实用性。     

基于控制电路编码算法的相控阵天线快速测量

为了解决相控阵天线快速测量和校准问题,提出了换相测量法和编码矩阵相结合的快速测量相控阵天线的新方法。测试中相控阵天线和测试探头均不动,利用编码系数矩阵对相控阵天线中各移相器的移相状态进行控制,然后解码复原各单元移相位的信号和各通道的激励,并可进行单元的故障诊断。为了验证该方法的正确性和有效性,对一相控阵天线模型的测量全过程进行模拟,从模拟结果可以看出,该测量方法是行之有效的。     

Evaluation of adaptive phased array antenna, far-field nullingperformance in the near-field region

A theory for analyzing the behavior of adaptive phased array antennas illuminated by a near-field interference test source is presented. Conventional phased array near-field focusing is used to produce an equivalent far-field antenna pattern at a range distance of one to two aperture diameters from the adaptive antenna under test. The antenna is assumed to be a linear array of isotropic receive elements. The interferer is assumed to be a bandlimited noise source radiating from an isotropic antenna. The theory is developed for both partially and fully adaptive arrays. Results are presented for the fully adaptive array case with single and multiple interferers. The results indicate that near-field and far-field adaptive nulling can be equivalent. The adaptive nulling characteristics studied in detail are the array radiation patterns, adaptive cancellation, covariance matrix eigenvalues, and adaptive array weights     

一种快速测量与故障检测相控阵天线的新方法

介绍了一种测量相控阵天线的新方法——换相测量法,给出了该方法的数学模型及其基于最优配相控制的解。由于使用该方法时要求被测天线和探头均固定不动,仅要求对天线各单元的配相进行控制,故实际上这是用电扫描方法来代替传统的机械扫描方法。该方法应用了单元的阵内方向图等天线先验知识。最后模拟了应用该方法对相控阵天线进行测量和故障检测的全过程。模拟结果表明,该方法是正确的,快速有效的。     

Microstrip antenna phased array with electromagnetic bandgap substrate

Uniplanar compact electromagnetic bandgap (UC-EBG) substrate has been proven to be an effective measure to reduce surface wave excitation in printed antenna geometries. This paper investigates the performance of a microstrip antenna phased array embedded in an UC-EBG substrate. The results show a reduction in mutual coupling between elements and provide a possible solution to the "blind spots" problem in phased array applications with printed elements. A novel and efficient UC-EBG array configuration is proposed. A probe fed patch antenna phased array of 7/spl times/5 elements on a high dielectric constant substrate was designed, built and tested. Simulation and measurement results show improvement in the active return loss and active pattern of the array center element. The tradeoffs used to obtain optimum performance are discussed.     

平面近场天线多任务测试系统工程设计

提出了一种平面近场天线多任务测试系统的工程设计方法,该方法通过增加多功能天线测试控制器和远控微波开关对传统平面近场测试系统进行升级,使其具备对平面相控阵雷达天线多频点、多波位、多通道一次最多可测试35个天线方向图的测试能力。对新引入的幅相误差及扫描面截断误差进行了计算分析。大型相控阵天线的实测结果表明,在提高测试效率的同时,其测试精度亦能满足测试要求。     

一种快速测量和诊断相控阵天线的新方法

介绍了一种测量相控阵天线的新方法——换相测量法,给出了该方法的数学模型及其基于最优配相控制的解。该方法新的特点是被测天线和探头均固定不动,仅要求对天线各单元的配相进行控制,实际上是用电扫描方法来代替传统的机械扫描的方法,能大大提高测试的效率和精度。该方法充分利用了相控阵天线本身的结构信息和特点,能大大减小相控阵天线的测量和诊断时间,对测试环境的要求也较低,因此具有很强的实用性。本文模拟了应用该方法测量和故障诊断的全过程,模拟结果表明,该方法是正确、快速有效的。     

一种毫米波相控阵雷达的天线单元

毫米波相控阵天线兼具有毫米波的优点与相控阵多功能等优势,并以其特有的技术特点,非常适合于小型化平台 的集成应用。本文提出一种具有宽扫描角的毫米波天线单元。在单元设计优化时,利用HFSS对其互耦影响和扫描盲角 效应进行了充足的考虑。天线单元组阵后,阵列辐射特性的实测结果与理论设计值具有很好的一致性。证明其非常适合 于一维、二维毫米波相控阵天线的组阵使用。     

中场测量相控阵扫描方向图的方法研究

有源相控阵天线的发射和接收天线的性能依赖于阵面口径的幅相分布，有源相控阵的幅相校准工作通常在出厂前通过暗室中的平面近场测量进行，但是某些大型的有源阵面根本无法进暗室进行校准，利用外场测量进行的校准往往无法验证其结果的好坏，该文介绍了一种中场测量相控阵天线扫描方向图的方法，使校准结果能够得到较为客观的评估。     

一种低成本星载宽角扫描相控阵天线设计

设计了一种工作于X频段的星载圆极化相控阵天线。相控阵天线单元的馈电探针与连接器进行了一体化设计,消除了焊点,提高了阵面的可靠性;同时阵列单元周围加载金属腔体结构,降低了单元间的耦合,展宽了天线波束,提高了阵列的扫描增益;阵面为全金属结构,可实现相控阵的均温性与内部热量的辐射,阵面自身具有较强的空间抗辐照能力,同时也能对相控阵内部的有源器件提供良好的辐照屏蔽。相控阵有源组件和合成网络采用瓦片架构,具有轻量化和低剖面的特点。所设计相控阵天线具有±60°宽角扫描能力和4%的工作带宽。     

Linear array characteristics with one-dimensional reactive-regionnear-field scanning: simulations and measurements

A model for simulating the performance of a phased-array antenna with one-dimensional near-field scanning is addressed. Measurements and simulations in the reactive near-field region for a linear array with monopole elements are described. The array and near-field probe characteristics are simulated by using the method of moments. Measurements and simulations of the array near-zone received voltage, plane-wave spectrum, and far-field data, using centerline scanning at less than one wavelength distance from the antenna, are shown to be in good agreement. The presence of evanescent grating lobes in the plane-wave spectrum is observed. It is shown that a V-dipole theoretical probe antenna can accurately model a practical near-field measurement probe     

微波光子技术相控阵雷达天线现场校准系统

研究了基于微波光子技术的相控阵雷达天线现场校准技术。介绍了微波光子技术进行相控阵天线现场校准的基本原理,通过利用架设在相控阵天线阵面上的光学探针中的电光晶体的泡克尔斯效应,使得自探针反射的光学信号携带有天线单元的近场辐射信息,在将其进行光电转换后采用外差相干检测的方法来获得信号中所携带的天线单元的幅相信息,便可实现对天线阵面天线单元辐射场信息的快速检测,实验验证系统的电场幅度和相位测量精度可以分别达到0.3 dB和2,同时该方法对被测天线单元具有侵入性低、抗干扰能力强、体积小等优点,满足相控阵天线现场校准的实际需要,具有很强的工程实用价值。