大型电扫相控阵雷达的天线方向图测试

天线方向图是天线辐射特性的重要参数,大型电扫相控阵雷达的天线方向图往往难以准确测量。扫描方向图是利用电扫相控阵波束捷变的特点形成的方向图,较为准确地表征了天线的辐射特性,是对天线方向图很好地近似。文中结合多个大型雷达的工程研制经验论述了在远场和中场测试天线方向图的方法,提高了测试效率和精度,得到了令人满意的结果。     

基于整网估计的星间链路天线相位中心偏差在轨特性研究

星间链路(ISL)是我国北斗三号克服区域布站、实现高精度服务的关键,其天线相位中心偏差(PCO)在设备出厂时会依据质量、设计姿态进行地面标定,但在卫星发射、入轨及在轨阶段,燃料消耗、天线展开姿态等均会引起卫星质量与姿态的变化,这将导致在轨的PCO与地面标定值不一致 ,该变化量会作为误差引入到测量值,进而影响卫星轨道确定精度。因此,该文研究了在轨卫星的星间链路天线相位中心偏差标定方法,联合星间、星地观测,建立了基于整网估计的星间链路天线相位中心偏差在轨估计方法,并利用两周的实测数据进行对北斗三号所有中轨卫星(MEO)进行验证,同时结合卫星生产商、轨道面进行在轨特性的详细分析,最后验证了其对轨道确定精度的影响。结果表明,该文方法可有效估计在轨卫星星间链路天线相位中心偏差,并发现,卫星在轨后大部分卫星的星间链路天线相位中心偏差基本与地面一致,但C36, C37, C41, C42卫星在Z方向与地面标定值存在15 cm左右的偏差,C25, C26, C43, C44在Y轴上存在符号相反的现象,且数值上有10 cm左右的偏差,C25, C26卫星在Z方向上存在近30 cm的偏差,正确标定在轨卫星星间链路天线相位中心偏差后,相比地面标定产品,轨道精度可提升15%。     

相位量化对MLS相控阵天线波束指向影响的研究

分析了MLS相控阵天线量化波束指向误差形成机理;介绍了相控阵天线的几种常用的馈相方式,详细讨论了各种馈相方式对量化误差的影响,并通过仿真定量地给出了在每一种馈相方式下量化波束指向误差的大小;建立亍存在初始相位误差的相控阵天线系统的量化误差模型,通过对模型的仿真求解给出了实际系统中量化误差的大小。     

一种基于相控阵天线的前向机载防撞系统

由于传统飞机的机载防撞系统天线突出飞机表面,对飞机天线布局和气动有一定在影响,且监视距离较近。设计了一种基于相控阵天线的前向机载防撞系统,综合利用飞机机翼等结构共形设计,与飞机同频段功能天线实现共用,降低了天线布局压力及对飞机气动影响。同时由于采用数字相控阵形成和/差波束的单脉冲测角的方式进行目标方位测算,相对于传统的双通道比幅/比相的测角方式,能够较大地提高系统对目标的测角精度,有效提升机载防撞系统性能。     

二维电扫相控阵雷达全量程三维A显的实现方法

传统二维电扫相控阵雷达在设计A显显示内容时,有的采用一次信息跟踪数据,由于数据量大,使信号处理受限,导致A显显示回波范围很小;有的采用一次信息搜索数据,虽能够显示全距离回波,但方位和俯仰上信息在A显上叠加,导致在A显上难以确定回波的具体位置.文中针对上述雷达对一次信息挖掘利用不够充分的问题,以一部实体二维电扫相控阵雷达的A显改造工程为例,分析了一次信息搜索数据的控制字和数据结构,采用抽样压缩的方法提高了数据传输效率和时间分段的方式进行多任务处理,实现了全量程、全方位三维A显.由实现效果可以看出,全量程三维A显能够显示全方位回波幅度信息细节,在雷达参与电子对抗等任务中发挥了重要作用.     

星间链路地面管理设备多阵面相控阵保护机制

多阵面相控阵星间链路管理设备既解决了传统星间链路设备卫星与地面站间精密测量和数传、全球系统的自主导航功能的问题,又缓解了地面星间链路管理设备不能满足"北斗"全球系统部署的困难。分析了多阵面相控阵星间管理设备的特点,讨论了多相控阵同时工作下阵面保护的难题,提出了天线设计与波束管理软件控制两种方法相结合的解决方案。     

跟瞄误差对星间光码分多址系统性能的影响

为了研究星间光CDMA(codedivisionmultipleaccess)通信系统的性能,分析了跟瞄误差对系统误码率性能的影响。考虑多用户干扰、跟瞄误差和接收机噪声,给出了该通信系统的系统模型,并数值分析了跟瞄误差为不同值时误码率随接收光功率的变化关系。结果表明,跟瞄误差较小时可以实现高码速率通信,当跟瞄误差较大时,该通信系统难以实现通信,需要采用信道编码和新的接收技术来提高通信系统的性能。     

空基测控中继设备的相控阵天线设计

空基测控中继是为解决地面测控设备作用距离受视距限制的问题而提出的,而相控阵天线是空基测控中继设备的技术难点。根据实际需求,提出了相控阵天线的设计方案,对阵列形式、天线的流形、阵元间距、阵列规模以及阵元形式等进行了详细设计,并对天线的接收发射性能进行了仿真,对跟踪控制技术途径进行了阐述。所设计的相控阵天线增益可以满足约130 km、2 Mbit/s遥测数据中继,解决远距离低空飞行目标的靶场测控问题。     

一种采用组合陷波结构的新型超宽带平面天线

首先提出了一种小型平面超宽带天线的设计。天线采用FR4印刷电路板制作,由共面 的叉形辐射单元和多边形缝隙构成,整体尺寸为30 mm×28 mm×0.8 mm。采用 HFSS软件对天线进行了优化设计和参数分析。然后,通过在叉形辐射单元增加微带开路枝节 并且在地板开一对倒L形细裂缝的办法,设计了组合陷波结构的超宽带天线。实验表明：组 合陷波结构天线在51～5.9 GHz阻带内,回波损耗的最大值达-1.5 dB,与常规的 单陷波结构超宽带平面天线相比较,其回波损耗频率曲线更为陡峭,从而能更有效地提高 超宽带通信系统抑制无线局域网设备所带来干扰的能力。     

低轨卫星测控系统三轴12 m反射面天线系统的结构设计

针对高码率低轨卫星测控的需求,给出了一种新型三轴12 m X/Ka频段天线的设计思路,通过优化反射面结构型式、材料选择、力学分析、减轻重量,提高天线反射体的精度;进行天线座架驱动链路设计和刚度设计,提高天线系统的谐振频率;通过优化伺服控制与伺服选型设计,提高伺服跟踪控制性能。基于Nastran/Patran有限元软件,对多种工况下的天线承载结构进行了刚度分析、强度分析、面型精度分析与结构固有频率等分析,结果表明典型仰角下的天线主面精度、承载能力及谐振频率均满足要求。依据有限元分析结果,采用高精度碳纤维天线反射体、高刚度A-E-T三轴天线座架、大动态伺服控制的设计方案,合理设计了12 m反射面天线的整体结构形式以及连接形式,并进行了天线实物的加工。所设计加工的12 m反射面天线满足高精度、高刚度、过顶跟踪的性能指标要求,对中大口径天线的设计具有一定的参考意义。     

随机参数反射面天线机电集成稳健优化设计

针对反射面天线风荷与结构参数具有随机性的特点,提出了随机因素下机电集成设计方法.首先,导出了随机因素下反射面天线电磁场与位移场的场耦合关系式.其次,提出了基于新关系式的机电集成稳健优化设计模型,给出了求解的策略与方法.最后,将所提出的理论与方法应用于某8m与40m天线中,得到了满意的结果.     

一种结构紧凑带阻抗补偿的新型UHF套筒天线

通过采用一种新的阻抗补偿技术设计出一种新型的机载宽频带套筒天线,经仿真和实测证明采用这种阻抗补偿技术对套筒天线方向图没有明显的影响。新型UHF套筒天线与普通机载超短波天线相比具有结构紧凑、气动性佳、功率容量大、直流接地的明显优势,非常适宜于安装在高速飞机上。     

THz输能窗及天线一体化结构的研究

提出了一种THz输能窗及天线一体化结构,并利用三维电磁仿真软件对其进行模拟计算。计算结果表明这种结构在0.20 THz～0.24 THz范围内的驻波比小于1.5,而所需蓝宝石窗片厚度为0.3 mm,是已知盒型窗窗片厚度的在2倍。这表明在相同工艺条件下,这种结构可以工作在相同厚度窗片盒形窗的2倍工作频率。此外,这种结构还集成了小型天线,减少了太赫兹源的外围波导系统,方便了使用。     

新型基于PBG结构的宽带高增益贴片天线及阵列技术研究

设计了一种新型基于哑铃型光子带隙(PBG)的宽带高增益E形贴片天线.实现X波段天线单元38.2%的阻抗带宽(VSWR＜2)且频带内增益提高1-2.5 dB.将PBG结构应用于天线阵列,实现了全频带增益的提高,且单元端口互耦隔离度最大可提高5 dB.仿真和实测结果有好的一致性.     

一种跟瞄系统角误差的测量方法

介绍了跟瞄系统角误差一种测量方法的原理、数据处理方法以及测试结果。待测的跟瞄系统由光电跟踪引导系统和随动天线组成,先通过动力飞艇对跟瞄系统的跟瞄精度进行了测试,再利用无人飞机对跟瞄系统的跟瞄精度进行对比验证。测试得到的数据表明,该测试方法简单有效、费用低,可用于类似系统的角精度测量。