阵列天线互耦补偿技术研究

分析阵列天线的互耦机理,利用电磁散射理论研究阵列天线的散射特性,得到阵列天线的散射矩阵,并根据散射矩阵中的实际物理意义,将矩阵进行分解,推导出阵列天线的互耦补偿公式,避免了复杂的计算,并在实际测试数据的基础上,利用提出的算法进行互耦补偿,验证了该算法的有效性。     

互耦对微带阵列天线方向特性影向的研究

本文针对微带天线阵元之间的互耦对辐射特性的影响进行研究,以矩形贴片构成的四单元直线阵为研究平台,导出相应的计算公式,基于时域有限差分法建立天线模型,进行仿真测试,讨论了在不同位置对阵元馈电的情况下,互耦对阵列方向图的影响,为在互耦状态下微带天线阵的设计提供了参考.     

多波束阵列天线单元互耦效应分析

互耦效应导致阵列天线单元间耦合能量的矢量和随扫描角而变化，在特定频率和方向上可能产生较大的功率反射，并且引起方向图出现虚假波瓣。运用散射参数法对阵列天线单元互耦效应进行理论分析。阐述了其对天线性能的影响，提出了各种指标的实验测试方法。     

矩形微带贴片天线辐射边缘间的互耦

本文将矩形微带贴片天线两个辐射边缘间的互耦用一导纳矩阵表示,并用简化多端口网络模型和二维平面电路的分析方法讨论了它对天线输入阻抗的影响。在计及辐射边缘间互耦的情况下,本文计算出的输入阻抗与已有文献的计算和实验结果进行了比较,两者吻合较好,从而表明本文方法是切实可行的。     

三维空间MIMO信道接收天线阵列互耦效应及系统容量分析

针对非频率选择性瑞利衰落MIMO(multiple-input multiple-output)信道,建立了接收天线阵列的三维空间信道模型,将MIMO的一般信道建模推广到三维空间域。在建模过程中利用天线阵列在互耦效应下的等效网络模型,推导出三维空间域模型下的互耦相关性的通用表达式,阐明了互耦效应下相关性与无互耦相关性之间的关系。应用通用表达式分析了当接收端为不同的天线阵列结构时,入射信号的中心到达角和角度扩展分别对于在互耦效应下信道容量的影响。分析结果验证了不同的角度扩展对于互耦相关性的影响,揭示了在互耦效应下影响系统容量的主要因素为入射信号的平均中心到达角。     

相位加权阵列天线的互耦分析及补偿

采用分段正弦基函数Galerk in法计算了阵列天线的阻抗矩阵,利用互耦阻抗方程分析了相位加权阵列的幅相恶化程度,且用矩量法分析了互耦对两种相对加权阵列天线性能的影响。提出了一种互耦补偿的方法即网络分析法,仿真结果表明了这种补偿方法的正确性和有效性。     

互耦效应对波束赋形天线的影响分析

波束赋形天线技术可以通过基带调零等手段降低干扰信号影响,提升系统抗干扰性能,通过数字信号处理还可以在空间上形成多个波束,从而形成空分多址,大幅度提升系统的容量。但是波束赋形天线技术要求天线间隔尽可能小,一般约为工作频率的半波长,而较小的天线间隔在实际工程实现时会引起严重互相耦合。由于对互耦效应进行有效的数学描述非常困难,一般通过计算量极大的专业天线仿真软件进行仿真验证,严重制约了互耦效应解决方案的提出和论证。文中针对上述问题,提出了互耦效应的数学模型,并利用MATLAB和ANSYS-HFSS工具对相关模型进行了交叉验证。不同平台的对比仿真结果显示了相关模型的正确性和有效性。     

发射阵列互耦校正

该文给出了发射阵列的误差模型和相应的预失真校正方法。根据发射阵列的特点,提出了基于单元方向图法和合成波束法来计算发射互耦矩阵。仿真结果验证了这两种方法的有效性,在有发射噪声时第二种方法的性能要比第一种的好。     

相控微带天线阵互耦对阵增益的影响分析

本文针对微带天线阵元之间的互耦对功率增益的影响进行研究,以口径耦合微带天线单元构成的七单元直线阵为研究平台,导出相应的计算公式;基于时域有限差分法建立天线模型,进行仿真测试,所得图形和数据,可为相控微带天线阵的快速设计提供参考.     

微带贴片天线间互耦的研究

本文提出了一种非常有效的分析研究贴片单元间互耦的方法。运用从空腔模型及微带线有关理论得到的贴片表面电流模型,结合适合于分层介质的并矢格林函数及反应原理,导出了求贴片间互导纳的计算公式。由于并矢格林函数已将基片的影响考虑在内,得到的互耦结果包括了表面波耦合及空间波耦合。本文的计算结果与测量值及矩量法的结果吻合很好。     

中波广播发射天线间互耦对天线方向特性影响

基于调幅广播的发射台进行相关问题分析,发现频道之间的发生天线距离达到一定范围值时天线互耦.这种情况下,天线发射出来的电磁波必然造成范围内的天线讯号受到干扰.这种干扰和影响又会受到天线尺寸、间距情况以及天线排列方式的影响.本文就中波广播发射天线间互耦情况以及其对天线方向特性的影响问题进行分析.     

阵列天线互耦的矩量法分析

文中采用矩量法分析无限大理想导体板上的偶极子天线.利用分段正弦基函数Galerkin法推导出阵列天线偶极子单元的阻抗及电场分布的公式.采用Matlab编程计算了中心单元馈电,其他单元接匹配负载情况下中心偶极子天线在阵中的方向图.     

一种新型的微带印刷振子阵列天线

本文介绍了一种新型微带印刷振子阵列天线,其特点是带宽可达１６％,副瓣电平低于－２５ｄＢ,中心频率可达－３０ｄＢ。它重量轻,透空性好,可折叠。     

阵列天线散射条件下的互耦校正

当阵列存在近场散射源时,互耦效应的分析和校正更加繁杂,这就导致了阵列互耦矩阵的参数化建模需要做进一步的扩展,使得互耦矩阵不再为方阵。然而现有的参数化互耦校正方法均假设互耦矩阵是一个具有特殊数学结构的方阵,对非方阵的互耦矩阵模型不适用。本文通过引入少量远离阵列且相互间隔较远的辅助阵元（互耦效应可以忽略）和方向未知的校正信源,提出了一种阵列天线散射条件下的互耦校正的参数估计算法。首先,推导了扩展后的非方阵互耦矩阵系数与方位依赖的幅相误差的等价关系;然后,对每次单源实验,得到校正源方位和各阵元方位依赖的幅相误差的联合估计,建立估计的幅相误差以非方阵互耦系数为参数的方程;最后,将多次单源校正得到的方程进行整合构建方程组,利用Tikhonov正则化方法求解不适定方程组实现互耦系数的有效估计,进而对阵列互耦进行校正。计算机仿真实验结果表明所提算法可以很好地解决阵列天线散射条件下的互耦校正问题,从而验证了算法的有效性。      

单元互耦对天线阵零点的影响

在干扰来向上产生零点是一种有效抑制干扰的方法，但是多数控制零点的方法是在理想的情况下进行的，没有考虑到互耦的影响。本文利用矩量法分析了互耦对零点电平的影响，同时也分析了互耦对不同角度的零点的影响，为消除互耦影响提供了参考。     

阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响

在阵列互耦条件下,给出了极化敏感阵列接收信号模型;并在形式上把互耦误差分解为正交阵元接收因子误差和阵列接收因子误差,分别代表了阵列接收信号极化信息误差和空间信息误差.给出互耦条件下,信号、干扰空间匹配系数、极化匹配系数和最大SINR的数学表达式.在单干扰源情况下,分析了阵列互耦对极化敏感阵列滤波性能的影响.     

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。     

三维空间多天线相关性及互耦影响研究

针对三维传播环境下多天线系统空域相关性评估问题,首先将达波信号二维角度谱建模为更为通用的von Mises-Fisher（vMF）分布,并推导了不同阵列流型天线空域相关系数的解析式和近似表达式;然后分析互耦机理及其对接收信号矢量的影响,据此推导了互耦效应下天线空域相关性的闭式表达式,并给出了存在互耦的相关性与无互耦相关性之间的内在关系.仿真结果表明,本文推导的天线相关性表达式与数值计算结果非常吻合.另外,小角度扩展时,考虑互耦效应的天线空域相关曲线围绕着无互耦时的相关性曲线上下波动,且面型阵列具有更好的抗互耦能力.