多径效应对测向精度试验的影响

基于双径模型研究了在标准测向场环境下测向精度试验误差的计算模型。通过仿真计算,分析了来波方向、收发天线高度和试验距离等试验参数对测向误差的影响。探讨了测向精度试验中减小测向误差的方法。该方法对于测向试验中合理确定试验参数,客观评价装备,有一定的参考意义。     

反辐射导弹仿真试验系统误差分析

反辐射导弹仿真试验是以雷达对抗仿真试验系统为平台进行的,由于雷达对抗仿真试验系统存在天线阵列通道幅相不平衡、微波暗室多路径传输、三轴仿真转台误差及转台中心与导引头不同心等误差因素,因而会影响反辐射导弹仿真试验。针对仿真试验系统特点,分析并计算了天线阵列通道幅相不平衡等各误差因素对仿真试验造成的测向误差,最后给出了反辐射导弹仿真试验系统误差分析结果。     

近场试验条件对二维干涉仪测向系统的影响

基于干涉仪测向原理,分析了干涉仪测向系统近场试验验证时产生较大误差的2种原因,仿真给出了2种条件下二维干涉仪的测向结果受辐射源距离以及转台旋转角度的影响,推导出天线位置偏心时的测向误差校正公式,提出用仿真结果对试验中由于球面传播产生的测角误差进行补偿的方法.     

基于线性误差模型的干涉仪系统标校方法

干涉仪系统利用多个天线构成测向基线,通过测量目标相位信息完成入射角度估计,能实现瞬时高精度测向.针对系统误差影响测向性能这一问题,分析了系统误差来源(包括天线安装误差和系统固定相位误差),建立了干涉仪系统误差线性模型,利用线性最小二乘算法对干涉仪系统中的天线相位误差与基线安装误差进行估计.仿真分析验证了该方法的有效性.     

阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响

首先对MMUSIC算法进行了分析和仿真，然后重点讨论了阵元位置误差对MMUSIC算法测向性能的影响，并以均匀直线阵为例进行了仿真实验。从理论推导和仿真结果可以看出，天线阵阵元位置误差严重影响着MMUSIC算法测向性能，得出了有用结论。     

舰载两轴稳定系统对测向误差影响的仿真分析

舰载电子侦察机在舰船摇摆中产生动态测向偏差,目标跟踪时影响跟踪效果。稳定平台是用来稳定天线指向的自动调节装置。系统地推导了舰载天线两轴稳定系统对测向误差影响的相关公式,在此基础上仿真出典型海情下方位和俯仰角度误差图形,仿真结果对总体测向指标的确定具有一定的参考意义。     

结构变形对测向天线精度的影响

主要研究了结构变形对测向精度的影响。通过测向天线采用五阵元体制算出了间距误差对相位的影响,分析了测向天线的测向算法。通过自重和风负荷的受力计算,给出了天线变形计算。通过计算有间距误差和无误差时的相位,得出了在受力变形时与理论相位差之间的误差。对于天线受力变形所引起的测向误差也给出了结果。为今后对测向天线进行机电综合分析提供了一种方法。     

天线阵列-天线罩系统的相位不一致性研究

论文基于天线阵列采用长短基线干涉仪方法实现测向的应用背景,研究了天线罩对天线阵列测向性能的影响,进一步完善了天线阵列-天线罩系统电性能测试中的相位不一致性概念,并分析了相位不一致性与测向误差之间的关系.设计了一款满足宽频带透波性能要求的A型夹层结构天线罩,并在微波暗室中进行了实物测试.实测结果表明相位不一致性与由天线罩引起的测向误差之间存在着正相关关系.证明可以运用相位不一致性衡量天线罩对测向结果的影响,进而衡量天线罩设计的优劣,并指导天线罩的设计加工.这一结论可为天线阵列-天线罩系统的设计提供有意义的理论依据.     

转台对天线阵列角模拟精度的影响

转台和天线阵列是射频仿真试验系统的两个主要组成部分,射频仿真试验系统的精度是以天线阵列角精度来表征的。由于转台误差以及转台中心与天线阵列球心不重合等原因,会影响天线阵列角模拟精度。针对转台的运动性能,结合天线阵列三元组工作原理,研究计算了转台静态误差和动态误差的数学模型,最后给出了转台对天线阵列角模拟精度影响的仿真结果。     

对流层散射无源测向中方位向散射特性研究

研究了对流层超视距无源测向系统中方位向散射信号的特性,通过定义对流层散射方位向功率因子,分析不同参数对因子的影响,得出了接收信号功率中值与接收天线方位向波束宽度的关系.重点研究了系统对目标测向存在的测向误差和测向虚像模糊问题,发现存在与接收天线无关的最小测向误差和最小虚像模糊角,分析了造成这些问题的原因,并推导出了最小测向误差和最小虚像模糊角与目标天线和距离等的关系.     

幅相误差对阵列天线相位中心的影响分析

为精确预测阵列天线相位中心的特性, 研究了阵列口径的幅相误差对阵列天线相位中心的影响.对阵列天线相位中心的求解方法进行了简要论述, 得出了阵列天线相位中心的计算方法; 采用该方法对一个算例阵列进行仿真计算, 分别引入均匀分布和正态分布的幅相误差, 计算得出不同类型幅相误差造成的天线相位中心变化.分析计算结果可以得出, 幅相误差对阵列天线相位中心可造成显著影响, 并且该影响与幅相误差分布类型和误差限有关.该研究结论可用于指导高精度阵列天线的设计.     

小型化宽频段测向设备的设计及应用

介绍了小型化宽频段测向设备的组成以及原理,采取小型化设计、阵列误差校准、天线长短基线匹配以及天线加载匹配等关键技术,研制了小型化宽频段测向设备。针对目前测向系统实际工程应用中存在的问题,提出了改进方案,通过大量的外场试验测试以及样本数据分析,实现了小型化宽频段测向设备的高精度测向。     

相控阵体制SAR系统的误差建模与补偿方法

在基于相控阵天线体制的合成孔径雷达(SAR)系统中,中央电子设备和相控阵天线的非理想特性,会引入幅相误差,造成SAR信号幅相特性畸变,影响SAR图像等数据产品的质量。本文建立了相控阵体制SAR系统误差的模型,并设计了误差校正方法。研究结果表明：雷达中央电子设备的非理想特性会引入固定的幅频、相频误差;相控阵天线的非理想特性所引入的幅频、相频误差会随着波束指向的变化而变化,该误差主要根源于有源器件在不同频点处的性能差异,并会受到T/R模块移相衰减量的调制;可通过测量或分析计算对相控阵SAR的系统误差进行提取,并在SAR成像处理阶段实施误差补偿。     

数字化宽带测向系统中天线阵列基线设计

为了进一步提高干涉仪的测向精度,增强对宽带信号的适应能力和扩展系统的工作频率范围,论述了在工作频率范围和测向精度约束下如何设置天线阵列基线的问题,得到了系统测向不模糊的条件和测向角的最优线性无偏估计(BLUE)解。仿真实例表明,该结论正确,并可以指导数字化宽带测向系统整体设计和优化。     

舰载平面相控阵天线安装倾角的设计方法

利用舰载惯性导航系统提供的姿态信息,对处于静态和动态姿态下的舰载平面相控阵天线的波束指向变换进行了分析,得到了平面相控阵天线的扫描角。在此基础上,以相控阵天线最大扫描角度最小为目标,给出了天线随舰载安装平台处于运动姿态条件时的安装倾角的设计方法。该方法能够在给定的舰船纵摇和横摇范围内,针对相控阵天线需求的空域扫描覆盖范围,实现对任意多面旋转布阵的平面相控阵天线安装倾角的计算。由该方法计算得到的天线安装倾角能够使平面相控阵天线有最小的最大扫描角,从而提高相控阵天线的电气性能。     

一种毫米波微带双频天线阵的设计

文章阐述了利用3个T型功分器设计一个4×1的毫米波微带双频并馈天线阵方案,该双频天线阵的中心频率在32 GHz和35.36 GHz左右,运用Ansoft HFSS软件进行仿真测试,天线阵的增益方向图说明该天线阵主要的辐射方向是上半空,天线阵在32 GHz的增益为12.62 dB,在35.36 GHz的增益为10.72 dB。     

A multiple antenna wireless testbed for the validation of DoA estimation algorithms

In this paper, a wireless testbed with a multiple antenna receiver is described. It comprises a rotating four-element antenna array connected to a quad radio frequency (RF) front-end, and a channel acquisition board equipped with a field programmable gate array (FPGA). The algorithms can be implemented directly on the FPGA, but they can also be tested via simulation, e.g., with Matlab, since the acquired data can be transferred from the board memory to a personal computer (PC). Moreover, the algorithm implementation on the FPGA can be done by exploiting the System Generator for DSP Xilinx tool that allows the algorithm synthesis from a Simulink block diagram. These features make the testbed useful for rapid prototyping. In particular, the presence of the rotating antenna array enables the analysis of direction of arrival (DoA) estimation techniques. We report the main results from the experimental measures conducted to characterize the hardware non idealities. We then describe a DoA estimation algorithm that has been used to compare real and simulated results. It is shown that the results are in good agreement with the simulations, also when the effect of non isotropic antenna gains and/or phase noise originated from non co-phased RF front-ends becomes considerable.     

自由空间光通信系统中弱大气湍流引起的相位波动和强度闪烁对DPSK调制系统的影响

大气湍流是自由空间光通信链路系统的主要限制因素。大气湍流造成光束的强度闪烁和相位起伏。因此,基于MZI-DPSK调制,考虑大、小湍流尺度引起的强度闪烁和相位噪声对误码率的影响且强度闪烁满足逆高斯分布和相位波动满足高斯分布。利用分布式天线阵接收技术,研究了大气湍流下自由空间光通信链路的误码率性能,推导了在内外尺度下,分布式天线阵接收的误码率关于相位误差的函数表达式。为了提高误码率的性能,天线阵接收采用了最大比合并技术。仿真结果得出相位误差对误码率的影响很大;内外尺度对误码率的影响可以忽略不计。采用天线阵接收可以降低系统的误码率,提高通信系统的性能,且得出天线阵接收的最佳子天线个数。     

Ka频段宽带圆极化微带天线

面向Ka频段高通量卫星对天线的需求,设计了一种Ka频段宽带圆极化微带天线. 天线单元主要由圆形辐射贴片和缝隙耦合馈电结构组成,通过两个类T形缝隙结合实现宽带圆极化. 天线仅有三层金属层,结构简单. 仿真结果显示,天线单元的相对阻抗带宽为31.5%（25.1～34.5 GHz）,相对3 dB轴比带宽为20.3%（26.5～32.5 GHz）. 由于单元尺寸较小,不便于对其性能进行验证,因此利用该天线单元组成2×2天线阵列,并进行加工测试. 仿真与试验结果表明,天线阵列阻抗带宽以及3 dB轴比带宽可以覆盖25.6～33.1 GHz频率范围,实测结果与仿真结果一致性良好.     

Dual band rectangular patch antenna array with defected ground structure for ITS application

A dual band inset fed rectangular patch antenna array has been proposed for intelligent transportation system (ITS) application. This paper proposes 8–element patch array antenna with defected ground structure (DGS). The simulated results of 2, 4 and 8 element patch with and without DGS are also compared. Proposed antenna gets dual band of 5.02 GHz and 5.92 GHz centre frequency with DGS. The 8–element patch array antenna with DGS is fabricated and its result is compared with simulation result. 26.5 dBi and 24.9 dBi is measured gain of the proposed antenna structure for 5.02 GHz and 5.92 GHz centre frequency respectively.