用磁性异向介质抑制共面天线间的表面波

从电磁波传播原理上说明可用磁性异向介质抑制舰载共面相控阵天线间的表面波,利用时域有限积分法在CST Microwave Studio中对理想导电体(Perfect Electric Conductor,PEC)平面上两个天线端口的仿真模型进行全波求解计算,结果表明:磁性异向介质不但可以在等效磁导率实部为负的频段内增大天线间的隔离度,而且在某些频率还能降低阵面天线模型的后向散射值,并分析了异向介质厚度的变化对电磁兼容性和整体隐身性的影响,异向介质厚度的选择与其电磁本构参数的确定同等重要.     

支撑介质对Metamaterials结构聚波特性的影响

Metamaterials材料结构具有汇聚电磁波的能力,作为天线覆层可以显著提高天线的方向性增益.文中利用有限元法,研究了支撑介质的介电常数、厚度及其位置变化对3种Metamaterials结构聚波作用的影响.仿真结果表明,支撑介质的影响因具体结构不同而有很大差别:介电常数太大都可能使3种Metamaterials结构失去聚波作用;而在3种情况下,介质厚度与相对位置改变则使Metamaterials结构的聚波作用表现出较大的差异.     

相控阵透镜天线的配相研究

本文基于棱镜折射原理,提出一种用来放大相控阵天线扫描角的无源透镜。该透镜由任意旋转曲面形阵列或介质材料构成。给出了计算阵列透镜配相、介质透镜外形曲线和平面相控阵天线孔径相位的若干计算公式。当这种透镜与平面相控阵天线组合使用时,则可使单个平面相控阵天线波束获得半球空域的扫描能力。     

面向高铁卫星通信系统的高性能天线罩设计

设计了一款适用于高铁平台卫星通信相控阵天线的高性能天线罩.该天线罩针对载体应用环境，设计了双向对称、低剖面的气动外形，以满足载体高速双向对开时低空气阻力的要求；同时根据卫星通信相控阵天线波束扫描的特点，设计了变厚度夹层结构，以实现天线罩对任意极化方向的电磁波宽角入射时高透波率的电性能.以Ku频段为例，根据设计结果进行了实物制作和测试验证，测试结果显示在10.5~13 GHz频率范围内，采用垂直极化波和水平极化波分别照射时，天线罩在0~70°的入射角范围内，透波率均保持在80%以上，同时天线罩对相控阵扫描波束的指向误差维持在±0.5°范围内.     

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。     

一种三指形馈电的多层微带阵列天线

采用三指形微带馈电方式,设计了一种新型用于实际生产的高增益宽带小型化多层微带阵列天线,而阵列天线总厚度仅为2.5mm。该多层介质结构天线抑制了馈电网络电磁辐射,易于加工生产,增加了结构强度。测试结果表明,该阵列天线增益达到17.3d B,VSWR≤2的相对阻抗达到14%,具有良好的辐射和阻抗匹配特性,对设计宽带相控阵天线很有帮助。     

雷达

TN95 99011103留达吸波材料对斜人射电磁波的反射/赵振声,昊明忠,何华辉(华中理工大学)11华中理工大学学报.一1998,26(4).一36一38从电磁场理论出发导出了电磁波斜入射时多层RAM的反射系数公式;讨论了所导出公式与其它反射系数公式的关系;通过数值计算分析了电磁波的入射角、极化状态等对反射特性的影响.图4表2参3(金)究所)11现代雷达.一1 998,20(3)一1一7由于阵列天线的波束捷变能力,相控阵雷达可以向时执行搜索和跟踪的多功能任劳.多功能要求使相控阵雷达系统的设计方法不同于单一功能的雷达二文中介绍了相控阵雷达的目标捕获和跟踪,对…     

有源相控阵天线快速检测系统设计

机载电子战系统有源相控阵天线的完整参数检测方法步骤复杂且消耗时间较长,文中基于有源相控阵天线波束捷变特性设计出新的天线检测方法,可实现有源相控阵天线检测过程自动化,从而大幅提高天线全波位、多频点方向图参数测量速度,并使用改进的灰色关联度数据分析算法(GRA),对测量所得的参数集进行快速计算与故障原因分析。为机载电子战系统有源相控阵天线的研制、开发、检测提供了技术支持。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化,通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器,展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元,采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵,其辐射方向图具有良好的旋转对称性,由该子阵扩展形成的相控阵天线,有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例,仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB,同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0,λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点,非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

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.     

一种基于5G应用的圆极化微带相控阵天线

本文提出一款应用于5G频段,可实现方位面±40°波束扫描的圆极化微带相控阵天线。该相控阵天线单元是由矩形贴片、上下介质板、缝隙耦合馈电结构、金属反射板构成。利用切比雪夫综合法的一分八不等分功分器实现相控阵天线的馈电形式。测试结果表明,阵列天线的驻波比带宽为3.25 GHz～3.69 GHz,端口隔离度大于25 dB,扫描过程中增益最大为21 dB,增益衰落小于3 dB,最大扫描角处轴比为2.89 dB。该天线具有低剖面、高隔离度、高增益以及良好的波束扫描性能等优点。     

舰载相控阵雷达电磁辐射环境评估方法

舰载相控阵雷达功率大、电磁辐射强度大,对长期在舰面作业的人员影响大。特别是航母上的勤务人员长期在飞行甲板上作业,身体受到电磁辐射影响,心理负担也很大。但由于相控阵雷达扫描方式特殊,对其在甲板处辐射强度的评判存在一定困难。文中介绍了国内外电磁辐射限值与测试方法相关标准,提出了舰载大功率相控阵雷达的电磁辐射强度测试方法和评判方法,为准确评估舰载大功率相控阵雷达的电磁辐射强度提供了有效的技术途径。     

Phased array for millimeter wave frequencies

A phased array is presented at a frequency of 70 GHz, consisting of a corporate feed, ferrite phase shifters and dielectric rod antennas. Metal waveguides were utilized to construct the feed network, whereas a special dielectric waveguide structure was employed for the ferrite phase shifter and dielectric rod antenna. Beam scanning can be performed electronically controlled in the horizontal plane.     

General relations for a phased array of printed antennas derived from infinite current sheets

Simple and general relations characterizing the behavior of infinite phased arrays of printed antenna elements are derived from a model based on infinite current sheets. The Green's function of an electric current source on a grounded dielectric slab is used in various limiting forms to treat arrays in free space, arrays above a ground plane, arrays on a semi-infinite substrate, and arrays on a grounded dielectric slab. Current sheets are selected, using the orthogonality properties of the Floquet modes of the infinite array Green's function, to excite only a few specific low-order Floquet modes. Results from this idealized model, in the form of reflection coefficient magnitudes and input resistance, are compared with rigorous moment method solutions for specific elements (dipoles and microstrip patches). It is shown how the dominant scanning characteristics of a printed phased array, such as reflection coefficient and input resistance trends, scan blindnesses, and grating lobe effects, are dictated more by factors such as element spacing and substrate parameters than by the particular element type itself.     

Design and performance of large phased arrays of aperture stackedpatches

We present a technique to achieve large-bandwidth and low-profile printed phased arrays that can give good sky coverage; that is, a reasonable scan range and, therefore, may be suited to applications such as radio astronomy. The microstrip arrays consist of aperture stacked patches and can exhibit VSWR <2:1 bandwidths in excess of an octave over a scanning range of ±45° in the principal planes. A thorough investigation of these microstrip phased arrays is given using an infinite array analysis and a design strategy to achieve broad-band characteristics is proposed. It is shown that the element spacing and the dielectric material thicknesses are critical in optimizing the scan/bandwidth performance     

相控阵雷达中的TWS和TAS跟踪技术

本文从基本概念和综合性能预测的角度。研究了相控阵雷达中的两种跟踪技术－边抛描边跟踪和边跟踪边搜索技术,比较了在相控阵雷达中这二者的异同,以及在机械扫描雷达中利用边扫描边跟踪技术的异同。     

光控相控阵天线在卫星通信领域的应用前景（特邀）

简要回顾了光控相控阵天线的发展历程,介绍了光控相控阵天线的工作原理,探讨了光控相控阵天线在卫星载荷领域的应用优势。指出高通量卫星超宽带应用和多功能载荷多频段应用是卫星通信的发展趋势之一,光控相控阵天线在大口径、超宽带、宽角扫描方面的应用优势明显。     

倾斜放置二维数字阵列雷达天线参数优化

介绍了二维相控阵或二维数字阵列天线锥形扫描与俯仰、方位扫描时的坐标变换,重点阐述了倾斜放置二维相控阵或二维数字阵列天线按俯仰、方位扫描时的坐标变换关系,基于该坐标变换,得出倾斜放置二维平面相控阵或二维平面数字阵列天线扫描区域边界在变换域上呈椭圆形的结论。基于这样的结论,可以实现对阵面倾斜角度、几何参数的优化。     

平面相控阵宽角扫描技术

宽角扫描技术是近年来平面相控阵研究领域的热点和难点。从2008年起,电子科技大学计算电磁学团队便开展了相关研究工作,提出了利用方向图可重构技术突破平面相控阵宽角扫描瓶颈的理论和实验方案,并逐步发展了基于电磁镜像原理、表面波辅助设计、磁流源技术、非周期阵列和时间反演自适应优化等理论和方法,用于实现平面相控阵宽角扫描。文章回顾了该团队在平面相控阵宽角扫描领域的研究历程,并对其研究发展做出展望。     

光学相控阵技术进展及其应用

介绍了光学相控阵技术的发展背景和工作原理,研究了国内外基于不同电光材料(钽酸锂、PLZT、AlGaAs和液晶)光学相控阵技术的进展,探讨了光束扫描(指向)控制存在的扫描机械问题及光学相控阵具有的功能优势,针对光学相控阵器件的现状,提出了光学相控阵材料技术的研究方向及光学相控阵技术的应用前景。