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。     

通道响应失配对星载平面阵列多波束天线波束成形的影响

本文以星载平面阵列多波束天线为研究对象,建立了平面阵的数学模型,并给出天线的阵列方向图。研究了通道响应失配对天线波束成形的影响并给出仿真结果。分析表明:波束成形对通道响应一致性有很高的要求,必须对多通道接收机进行幅相一致性的校正。在卫星通信对多波束天线的要求下给出了幅相误差的可容忍范围,并提出了误差校正指标。     

星载多波束天线设计

给出了星载多波束天线的设计方法、步骤和参数选择原则，给出了两个区域多点波束天线和赋形波束的设计实例，并用物理光学法计算了覆盖区域的天线方向图、覆盖区增益和频率复用时的同极化波束隔离。     

多波束反射体天线的设计与分析

介绍了基于初级及次级方向图高斯波束分析的多波束反射体天线的简要设计与分析公式。推导出的公式可用于多波束天线系统覆盖区域方向和波束间隔离的快速设计和性能分析。本文所给出的分析结果与反射体天线方向图物理光学分析基础上的精确计算得出十分吻合,这种分析还可扩展到多波束透镜天线和赋形／等场强波束天线。     

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.     

基于阵列天线的多波束形成

多波束天线是利用一副天线产生多个波束。由于有源多元阵的出现和发展,有源多元阵天线有望在将来的各个领域中得到广泛应用。介绍了3种常用的阵列天线特点,并对其形成的波束情况进行了比较。     

相控阵天线方向图远场测试方法研究

天线方向图是描述天线性能的重要参数,对于有源相控阵天线而言,其方向图的测试通常是一项复杂而又艰巨的工作.为适应多频点、多通道有源相控阵雷达天线测试的需要,文中提出了一种基于频率高速捷变、多通道并行处理的远场测试方法.该方法能够有效地降低测量时间,提高远场测试的效率.     

有源天线测试方法研究和应用

有源天线实现了基站射频模块和天线振子的紧密结合,这种结构带来了设备性能指标测量的困难。在研究传导测试、耦合测试和远场OTA测试等有源天线测试方法的基础上,针对传导测试和远场OTA测试结合的混合方法,研究了有源天线射频指标和天线方向图特性的测试方法并进行了测试验证,为业界后续有源天线性能指标的测试方法研究提供参考。     

用几何光学法计算特殊形状双反射面天线的方向图

给出了用几何光学法计算双反射面天线方向图的求解过程,这种方法不但可以用于计算普通的反射面天线,而且可以用于计算特殊形状的双反射面天线。作为实例,用这种方法计算了环焦型椭圆波束天线和多波束抛物环面天线的方向图,实测结果和理论计算基本一致,从而验证了这种方法的正确性。     

TD-SCDMA系统中一种软件集成智能天线算法

给出了一种采用信干噪比准则的、集成了预多波束天线与LMS自适应天线的软件天线方案,该方案采用开关合并方法,把软件天线输出接到最大输出信噪比的算法输出,实现算法分集.在TD-SCDMA动态模型上对提出的方法进行了仿真,结果表明,采用集成软件天线方案的误码率性能要优于单纯的预多波束天线或LMS自适应智能天线.仿真过程考虑了用户来波方向和用户到基站距离的动态变化,以及功率控制算法和系统同步过程的影响.     

数字多波束天线的校准测试方法

针对数字多波束天线所特有的多波束性能测试和精密测距性能校准的需求,结合数字多波束天线的工作原理,分析比较了基于远场和近场的2种校准和测试方法,提出了数字多波束天线波束指向、波束电平和相位中心的修正方法,并结合实际系统完成了试验验证。试验结果表明:该测试和校准方法可高效率完成数字多波束天线系统的校准和测试工作,提高系统的测量精度,具有很强的实用价值。     

一种验证数字多波束形成的方向图测试法

针对工程实践中数字多波束形成方法的正确性不易验证,提出了一种基于方向图测试的数字多波束形成验证方法,模拟4个不同方位、俯仰的固定目标,利用天线对其进行方位、俯仰多层扫描,获取水平方向图和俯仰方向图.结果表明方向图测试法能够验证数字多波束偏移角度与权值系数的正确性,较好地解决了工程中数字多波束形成验证问题.     

基于遗传算法的非对称多波束反射阵天线设计

针对传统方法设计的多波束反射阵天线增益低、波束偏移大、要求波束对称等问题,通过引入全局优化算法中的遗传算法对反射阵相位分布进行优化,以完成非对称多波束反射阵天线设计。为验证其有效性,设计并制作了一副Ku频段,波束指向分别为θ1=25°,1=0°和θ2=15°,2=180°的非对称双波束反射阵天线。测试和仿真结果较吻合,天线在中心频点的增益为26.03dBi,效率达到28.04%,1dB增益带宽和3dB轴比带宽均能覆盖11.3~12.3GHz(8.3%),实测波束指向为θ1=24.3°,1=0°和θ2=15°,2=180°,波束偏移0.7°。结果表明遗传算法能有效完成非对称多波束反射阵天线设计。     

用几何光学法计算特殊形状的双镜天线

导出了几何光学法计算双镜天线方向图的求解方程，利用几何光学法并经过特殊处理，计算了椭圆波束变焦距环焦天线和多波束抛物环面天线的方向图。实测结果和理论计算基本一致，从而验证了该方法的正确性。     

一种基于星载多波束天线的单星干扰源定位方法

针对地球同步轨道通信卫星,提出了一种基于星载多波束天线的单星干扰源定位方法。该方法利用星载多波束天线的方向性,通过求解三个波束的等信号强度曲线交点确定干扰源位置。首先,估计干扰信号在多波束环境下的强度分布;其次结合天线方向图的数学模型,建立关于干扰信号链路计算的方程组;最后求解该方程组实现干扰源定位。采用上述单星定位方法对地面干扰源进行了定位仿真,结果表明了该方法的有效性。     

Two-arm microstrip spiral antenna for multi-beam pattern control

A two-arm microstrip spiral antenna with a circular aperture on the ground plane for multi-beam pattern control is presented. Several beam shapes can be selected by controlling the phase difference of the two spiral arms with the pin diode phase shifters located on each feedline. At the operating frequency band, the antenna has four different radiation patterns: the normal beam, the conical beam, and the two tilted beams. The multi-beam pattern control is confirmed with measurements.     

Design of Arbitrarily Controlled Multi-Beam Antennas via Optical Transformation

The design of arbitrarily controlled multi-beam antennas is investigated by using the technique of optical transformation. Based on the optical transformation, cylindrical waves emitted from a line source can be converted to plane waves through a metamaterial layer which has a circular shape in the inner outline and a polygon shape in the outer outline. Hence the line source together with the metamaterial layer constructs a high-performance multi-beam antenna. The number of sidelines and the shape of polygon are used to control the number and directions of beams. Analytical formulas of the permittivity and permeability tensors are presented for the metamaterial layer in the antenna. The designed multi-beam antennas are validated by full-wave simulations using the finite-element method. The proposed multi-beam antennas will be very useful in the intelligent traffic system.      

Three-dimensional multi-beam adaptive arrays

The multi-beam antenna systems have become increasingly important in modern communications. In this paper, the author proposes according to the properties of array radiation space the use of the LMS’ adaptive techniques in multi-beam antenna systems. This proposal includes the radiation pattern of three-dimensional adaptive arrays, the evolution of the radiation pattern of adaptive arrays, the signal-to-interference plus noise ratio of the array system output, and the structure of the adaptive multi-beam networks. These will be discussed in the order mentioned.