多子阵平板天线峰值旁瓣优化

针对多子阵平板天线离散口径带来的高旁瓣问题, 分析了不同仰角下的峰值旁瓣电平成因, 提出了降低多子阵天线峰值旁瓣电平的方法。以降低工作范围内的峰值旁瓣为目标, 采用遗传算法研究了天线口径、阵元方向性、幅度衰减等因素对多子阵天线的影响, 实现了峰值旁瓣的最佳优化。仿真结果表明, 多子阵天线的方向图综合仅需考虑最小间距约束; 除子阵间距外, 阵元方向性和幅度衰减对多子阵天线的优化也有一定的影响, 在优化过程中需综合考虑, 本文方法与分析结果可为多子阵平板天线的设计提供参考。     

矩形栅格圆口径平面相控阵天线方向图计算

针对机载相控阵雷达天线受机头圆柱形设备舱约束的条件,研究了矩形栅格圆口径平面相控阵天线的方向图,建立数学模型并对其进行了公式推导和计算机仿真。同时将该天线与同等规模的矩形口径平面阵天线方向图特性进行了对比分析,结果表明:前者通过展宽主波束宽度和抬高旁瓣间交叉电平深度获得了优于后者的抗干扰性能的结论。     

波导窄边斜缝行波阵列天线设计

为了快速设计波导窄边斜缝行波阵列天线,采用理论计算结合软件仿真的方法。利用电磁仿真软件HFSS模拟实验过程,得到裂缝电导函数。初始设计完成后,比较仿真结果口径分布和理论口径分布的差异,微调裂缝尺寸参数使天线口面幅度逼近设计值。设计了一个47阵元行波线阵,并采用两根波导对称放置抑制交叉极化。Taylor综合副瓣值为-30 dB,仿真得到的最大副瓣值为-24.8 dB,波瓣宽度为2.2°,增益为24.6 dB。     

电子工程信息

天线阵列是一类由许多天线单元规则或随机排列并适当激励获得预定方向图的特殊天线。为满足不同天线阵列方向图的要求，通过某种手段，获取天线阵列理想口径分布的过程，即为天线阵综合。经典的可用解析式表示的口径分布有Taylor、Chebyshev、Hamming、Gauss和余弦分布等等，也可用各种数值方法获取所需的口径分布。 天线阵综合从其方法或手段上来区分大致可分为解析法和数值法两种；从口径分布的种类上来看有三种：即口径幅相分布综合、仅幅度分布综合和仅相位分布综合；根据天线波束形状，又可区分为锐波束、宽或扇形波束、赋形波束（如余割平方波束）等。在天线与微波技术领域，天线阵综合一直是热门的研究课题，经久不衰，IEEE、IEE等国外杂志与会议文献以及国内众多期刊与会议文献经常发表此类的论文。 原子函数理论用于天线分析和综合由俄罗斯专家克拉夫奇果于1996年提出，在国内乃至西方现有的教课书中鲜有表述。原子函数理论的出现拓展了天线阵综合的研究领域。作者基于原子函数理论的基本概念，阐述了线阵天线、平面阵列一些综合问题的新的研究方法；利用原子函数理论，构造了许多新的口径幅度分布，并将它们与Taylor、Gauss和余弦等传统幅度分布进行比较。原子函数理论对于许多读者来说，是一个崭新的理论，基于以上考虑，本刊以增刊形式发表“天线综合问题及其新的求解方法”一文，希望对读者有所裨益。     

九米卫星通信天线辐射特性分析

本文介绍了在考虑馈源辐射场球面相位误差基础上，运用口径场积分和几何绕射理论（ＧＴＤ）相结合分析天线辐射特性的一种方法，并对口径场进行了优化设计，给出了分析和测试结果。该分析可方法可应用于 其它轴对称双反射面天线。     

附加外环面板增大主镜口径并重新赋形副反射镜的天线改造方法

论文介绍了当天线的口径需要稍微扩大的情况时，可在不改变天线主面轮廓的条件下，附加一面板环增大天线的口径的设计方法，并且通过对副反射镜进行重新赋形得到新口径的天线。给出了其理论公式的推导及其计算的方向图，其中重新赋形副镜的设计在实际中已得以应用，使得天线的性能大为改善。     

深空测控网的大口径天线与天线组阵

介绍了国外深空测控网的大口径天线和天线组阵技术和特点，分析了未来深空测控网发展中大口径天线与中小口径天线组阵的关系。     

基于低折射率人工电磁材料高方向性阵列天线

讨论了一种低折射率人工电磁材料应用于天线阵设计,在口径面积相同的情况下,获得了比传统天线阵更高的方向性。这种阵列天线有如下一些特征:阵元数量显著减少,阵元间距远大于一个波长,馈电网络简单。人工电磁材料由两层周期性的正方形金属网格构成,置于阵元的上方。结果表明:一个由同轴馈电的2′2 微带贴片集成人工电磁材料覆层构成的阵列天线,具有26dB 以上的高方向性,优于传统天线。相同口径面积的情况下,一个4′4 阵元集成人工电磁材料覆层的天线阵结构,其增益与一个传统的16′16 阵元的天线阵结构相当。前者显而易见地具有更简单的馈电网络和较高的天线口径效率。本文提出的天线阵,在高增益天线系统中具有较高的应用价值。     

测试场地大型圆口径天线增益测量影响的研究

本文运用近区功率方程导出了圆口径天线近区增益与测量距离的关系，计算了圆口径改进广义Ｔａｙｌｏｒ位移分布和指数型分布的近场增益误差修正的数值结果，阐述了消除地面反射误差的方法，并提出了在斜测试场中减少地面反射误差的一种简易方法，最后，给出了测试实例，从而验证了理论分析和计算的正确性。     

毫米波赋形偏馈双反射面天线技术

为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110 cm、天线口面场分布为抛物形分布、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形偏馈双反射面天线.在中心频率95 GHz下,实测天线增益为59.7 dB,第一副瓣电平为-19dB,天线口径效率达到78%.     

共享孔径同心圆阵稀疏交错优化布阵方法

同心圆阵列天线具有波束对称、360°方位角扫描、抗干扰能力强等优点，被广泛应用于星载、机载、舰载雷达及飞机声呐等领域。在天线孔径有限的情况下，如何进一步提高同心圆阵的孔径利用率，通过孔径的空分复用，设计出子阵稀疏交错分布的多功能同心圆阵列天线，具有较大的研究价值。利用均匀同心圆阵列天线激励与方向图函数存在二维傅里叶-贝塞尔变换关系，基于二维三次插值和密度加权，提出了一种同心圆阵稀疏交错优化布阵的方法。该方法通过对均匀同心圆阵列天线方向图采样值的频谱能量进行分析，采用三次插值的方法，实现了同心圆天线阵列方向图函数到同心圆阵元激励能量的映射转换；基于密度加权的原理，对排序后归一化阵元激励的奇偶交错选取，使得稀疏交错子阵方向图频谱能量均分匹配，实现了同心圆阵的稀疏交错优化布阵设计。仿真结果表明，该方法得到的交错子阵天线具有峰值旁瓣电平低、主瓣宽度窄且方向图性能近似程度高的优点，有效解决了同心圆阵列天线稀疏交错优化布阵的设计难题，实现了两子阵交错的共享孔径多功能同心圆阵列天线设计。     

基于量子微粒群的综合孔径圆环阵排列方法

稀疏天线阵列设计是综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。圆环阵因其可实现(u,v)平面基线零冗余、结构简单以及共形、波束旋转对称等特点而备受关注。针对均匀圆环阵UV覆盖不均匀的问题,提出基于量子微粒群优化(QPSO)的综合孔径圆环阵排列方法,以改善圆环阵的UV覆盖。该方法引入量子行为的搜索机制,并设计一种新的圆环阵优化目标函数;与现有方法相比,该方法在提高全局搜索效率的同时,大大降低计算复杂度,且能更好地度量圆环阵UV覆盖的均匀程度。数值仿真结果验证了本文方法的有效性。     

圆环相控阵天线瞬时带宽的分析与计算

相控阵天线需要足够的瞬时带宽以满足无线通信系统的性能要求.分析了限制圆环相控阵天线瞬时带宽的影响因素,主要包括频率变化引起的天线波束指向偏差和天线孔径渡越时间对瞬时带宽的限制.比较了圆环相控阵天线与线阵相控阵天线瞬时带宽的异同,并给出了圆环相控阵天线瞬时带宽的计算方法,为圆环相控阵天线的设计提供了理论指导.     

Analytical form of EM fields radiated by circular aperture antennas of various current distributions

~~Analytical form of EM fields radiated by circular aperture antennas of various current distributions[1] Schelkunoff S. A., Advanced Antenna Theory, John Wiley &Sons, 1952. [2] E|liott R.S., Antenna Theory and Design, Prentice-Hall, Engie-wood Cliffs, N J, 1981. [3] R.W.P. King and G.S. Smith, Antennas in Matter: fundamen-tals, Theory and Applications, MIT Press, Cambirdge, MA,1981. [4] W.L. Stutzman and G.A. Thiele, Antenna Theory and Desigrn,John Wiley & S…     

共享孔径交错稀疏阵列天线互耦误差建模与校正

共享孔径交错稀疏阵列天线是实现多功能阵列天线的有效途径。现有的参数化互耦消除方法都是针对均匀阵列天线展开的,其研究的互耦矩阵都是规则的方阵,对共享孔径交错稀疏阵列天线的互耦矩阵模型并不适用。在充分考虑共享孔径交错稀疏阵列天线中子阵内互耦的“稀疏”和“方位依赖”的特殊性后,通过将常规的互耦矩阵扩展表示为“非方”的“增广互耦矩阵”来对交错稀疏阵列天线子阵内和子阵间的耦合效应进行建模,并通过“增广互耦矩阵”的参数化估计最终实现了共享孔径交错稀疏阵列天线互耦误差的建模与校正。仿真结果证实了所提方法的有效性和可行性。     

Radiation pattern synthesis for circular aperture horn antennas

A set of radiation pattern functions, suitable for synthesis of radiation patterns from circular aperture horn antennas, is obtained by assuming an aperture distribution consisting of the fields of cylindrical waveguide modes. A technique is presented for using a linear combination of the radiation pattern functions to approximate a desired radiation pattern. Linear combinations of the radiation pattern functions resulting in maximum secondary gain, when used to illuminate a paraboloidal antenna, are obtained empirically. Using spherical wave theory, maximum performance theoretically obtainable from an antenna is derived as a function of the aperture size of the feed system; the feed efficiency resulting from these theoretical limits on performance is compared to the feed efficiency of patterns obtainable from circular aperture horn antennas, and to experimental results of attempts to realize optimum circular aperture horn patterns.     

圆口径地面站天线近区功率密度的计算

简述了圆口径地面站天线发射近区功率密度的计算方法。推导了圆口径均匀分布、锥削分布和高斯分布的圆口径天线近区功率密度的简化计算公式,并根据地面站天线旁瓣增益包络的要求,提出了一种快速估算地面站天线偏轴近区功率密度的简单方法。     

An analysis of antenna coupling between arrays on a polyhedronstructure

Antenna coupling between arrays on a polyhedron structure is investigated. First of all, a high-frequency asymptotic closed-form formula is derived for the mutual admittance between two linearly polarized circular microstrip antennas located on the different faces of a perfectly conducting wedge. The microstrip antennas are modeled by the cavity model, and the mutual coupling caused by the wedge-diffracted field is analyzed by the EMF method using Keller's GTD diffraction coefficients for the diffracted field. Next, the antenna coupling between arrays is calculated and compared with an experimental result. Good agreement between them supports the theory. Finally, the properties of the antenna coupling are described by some numerical simulations     

椭圆形阵列天线的方向特性研究

对椭圆形阵列天线的方向特性进行了研究,证明了直线阵和圆环阵是椭圆形阵的特例。给出了椭圆形天线阵及在椭圆的中心和两个焦点上分别或同时加上一个阵元的情形下天线阵的方向性函数,并绘制了相应的方向性图,仿真计算结果表明在椭圆的中心和焦点处加上阵元可有效地降低副瓣,同时又不增加阵列的孔径。     

Analysis and design of aperture-coupled microstrip patch antennasand arrays fed by dielectric image line

This paper presents the analysis and design of aperture-coupled microstrip patch antennas and arrays fed by an dielectric image line. A theory based on the cavity model of the microstrip patch antenna and the change in the modal voltage of the image line at the aperture was developed to analyze the single element aperture-coupled microstrip patch antenna. The theory developed was combined with the array theory to design linear traveling wave arrays at X-band and Ka-band frequencies. The required taper in the excitations of the individual patches of the array was achieved by varying the aperture dimensions. Experiments show very good results for the antennas and the arrays