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。     

导航星座对高轨特定目标导航方法

针对当前各种高轨飞行器对导航需求日益增强的情况,提出一种导航星座对高轨特定目标飞行器进行导航的方法。该方法需要在导航星座卫星配备全数字相控阵天线与指向可调的高增益导航天线。相控阵天线接收目标飞行器发射的用于波达方向(DOA)估计的信号,并对该信号的DOA进行估计,使距飞行器较近的多个导航星座卫星估计得到飞行器相对于自身的相对方向。以该方向为基础,导航卫星可以调节自身的高增益导航天线并使其指向特定目标飞行器,发送导航电文信息,从而使导航星座自主实现对高轨目标飞行器的导航任务。假定导航卫星相控阵天线装配于卫星对天面上,以此为基础对同步轨道的目标飞行器同导航星座各卫星相控阵天线的可见性进行了仿真分析,并在目标可见的基础上对二维DOA估计精确度进行了计算,验证了方法的可行性。     

低空空域通用航空飞机机载导航监视终端设计

针对通用航空飞机低空雷达监视存在盲区及广播自动相关监视( ADS-B )设备成本高的问题,提出以“北斗”卫星导航系统和移动公共网络通信相结合的低空空域通用航空飞机导航监视系统。系统利用“北斗”/GPS双模导航接收机获取载体位置等信息,通过移动公共网络通信系统和“北斗”卫星导航系统相互补充的通信机制可靠地将机载信息发送至地面指挥中心,并能够接收地面指挥中心的指令。考虑到“北斗”卫星导航系统通信资源的问题,系统设计了在移动公共网络通信处于盲区时导航位置等信息存储功能。系统具有成本低、与其他机载设备无电气交联等特点。相关成果对我国在低空空域通用航空飞机导航监视终端的研究具有一定的参考价值。     

相控阵天线空域极化特性的高频仿真分析

以天线的空域指向为变化因素来分析研究相控阵天线的空域极化特性,推导了偶极子线性阵列在空域波束电扫时的极化特性.采用三维电磁仿真平台(XFDTD)设计了具有625个单元的平面矩形相控阵天线,计算了天线远场的主极化和交叉极化分量,进而利用空域极化描述子得到了不同波束指向下典型相控阵天线极化特性的变化规律.结果表明:相控阵天...     

运载火箭遥测数据天基中继技术研究

通过中继卫星返向链路传输遥测数据是国内运载火箭发射采用的新技术,需要依据任务实际情况调整箭载设备技术状态,使其满足数据传输要求。通过分析箭载设备的组成和遥测数据传输链路,仿真计算了相控阵天线指向角和等效全向辐射功率值,实际天线跟踪角度测量值和数据传输情况验证了分析的准确性。对应用当中出现的返向链路信号干扰地面遥测设备问题,采取了应急措施并为后续任务提出了改进建议,讨论了进一步完善数据链路的技术途径。     

“北斗”卫星导航系统在低空空域监管系统中的应用

从GPS和“北斗”两套卫星导航系统入手,建立了低空空域监管系统,分为GPS定位、“北斗 ”卫星通信、低空空域飞行器机载设备、地面控制中心四大模块。随着新一代“北斗”卫星 导航系统的组网和完善,可以完全摆脱GPS,只利用“北斗”系统来实现低空空域的导航与 检测,建立一个产权自主、功能完善、管理便捷的监管系统,在解决高空交通拥堵难题的同 时创造巨大的社会经济效益。     

一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法。该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角。根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星。该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能。     

一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法.该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角.根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星.该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能.     

导航卫星星间链路测试评估技术研究

随着北斗导航卫星的陆续发射,导航设备功能在逐步完善,卫星导航装备性能的好坏直接影响到定位精度,利用地面系统完成对导航卫星性能指标的测试评估变得尤为重要.针对非视导航卫星难以进行观测的问题,设计了一种星间链路测试评估系统平台架构,探讨了利用星间链路对导航卫星进行测试评估的方法,分别对接收性能指标、发射性能指标和测量性能指...     

一种“北斗”导航天线馈源的设计

现有的馈源设计方法设计出的馈源工作频段少,不能满足“北斗”导航天线馈源的要求。为此,在对模式展开法和模式匹配法理论研究分析基础上,提出了优化双槽深波纹喇叭槽参数的设计思路。分析和试验结果表明,该“北斗”导航天线馈源增加了工作频段,具有良好的电气性能,满足了“北斗”天线系统的需求,验证了设计方法的有效性。     

舰载三坐标雷达天线阵面电子稳定方法

本文论述方位机扫、俯仰相控电扫舰载三坐标雷达天线阵面电子稳定方法。通过分析计算证明了采用电子稳定方式的三坐标雷达在大部分情况下不会出现漏空域现象，同时还给出了天线电子稳定三坐标雷达设计时几个关键参数的计算方法：俯仰所需最大相控角度计算方法， 俯仰波束指向水平面的相控角度计算方法，俯仰方向电子扫描所需波位数计算方法，雷达俯仰角度计算方法等。     

星间光通信无信标捕跟瞄技术

无信标捕跟瞄技术以通信光为信标光,无需额外的信标光激光器,在重量和功耗受限的卫星光通信应用中更具优势。针对低轨小卫星平台星间光通信,对直接探测方式下的捕跟瞄链路进行功率预算分析,研究光通信终端的无信标捕跟瞄技术,设计捕跟瞄流程,并深入分析视轴抖动对捕获时间和捕获概率的影响,提出剩余不确定区域计算方法。结果表明:所设计的无信标捕跟瞄方法所需最大激光发射功率为0.135 W,捕获时间为30 s,捕获概率为95%,能够满足低轨星间光通信链路要求。     

基于相控阵的全空域多目标测控天线分析

基于抛物面天线的测控系统,已经不能满足全空域内同时多目标测控的需求。针对单站全空域多目标测控中存在的问题,提出了基于球面相控阵的全空域多目标测控天线体制。比较了全空域多目标相控阵测控天线形式,在研究球面相控阵天线原理的基础上,对辐射单元及子阵布局进行了分析与设计,对波束合成后的天线方向图进行了仿真。结果表明:基于球面相控阵的全空域多目标测控天线能够有效解决未来全空域多目标同时测控的需求。     

星间太赫兹通信发射系统初步方案设计

针对星间太赫兹通信发射系统设计,首先论述了低密度奇偶校验(LDPC)码编码、直接调制器、发射组件和天线设计等环节的总体设计,然后对LDPC码时序调整、宽带正交调制及天线方位角度调整等关键技术进行了分析,最后提出一种星间太赫兹数据通信发射系统初步设计方案,为太赫兹技术在星间数据通信领域的应用提供技术参考。     

大型相控阵雷达天线骨架外场架设

对固定式大型相控阵雷达天线骨架发展趋势及结构形态进行了概述,大型相控阵雷达天线骨架由混凝土结构、钢混结构逐渐向钢结构方向发展,钢结构骨架具有造型多样、组装便利、施工周期短、施工过程绿色环保等突出特点,详细分析了钢结构骨架外场架设影响要素及架设流程,并针对某大型相控阵雷达钢结构天线骨架外型尺寸大、重量重、架设工作幅度大、精度要求高等特点,从吊装单元划分、吊点选择、吊绳布置、全过程仿真分析与核算、精度调整方法、架设工序及人员分配等维度进行了阐述,在保证钢骨架精度指标和外场架设安全性的同时,实现了全组装钢结构的快速架设。     

Testing of the MESSENGER spacecraft phased-array antenna

The MESSENGER spacecraft, designed to orbit the planet Mercury, uses the first electronically scanned phased-array antenna for a deep-space telecommunication application. Two lightweight phased arrays, mounted on opposite sides of the spacecraft, provide the high-gain downlink coverage. Techniques for measurement of the phased-array antenna system include ambient temperature measurements in a compact antenna range, thermal vacuum testing, and spacecraft-level testing. There have been two novel developments in the characterization of the phased-array system. The first is a "gain envelope" response, which is a measurement of the gain of the array at the intended scan angle as the array is electrically scanned in 1/spl deg/ increments. This response was produced through a combination of hardware and test software to synchronize the gain measurement with the mechanical and electrical scanning. The second is a phase-steering verification test that utilizes couplers in each steered element in conjunction with previously measured element patterns to confirm that the antenna beam is steered property. This method allows functional verification of the phased-array system while radiating into an RF-absorber-lined hat during spacecraft-level tests.     

新型靶场全空域全数字相控阵测控系统设计

针对后续靶场多发齐射等新型试验任务的测控保障需求，提出了基于全空域覆盖多频段综合孔径天线阵列、分布式数据采集与传输、多功能通用“资源池”为基础的新一代靶场多功能综合测控系统。针对靶场遥测常用的S频段和安控常用的P频段，给出了双频段共阵面全空域覆盖相控阵的具体实现方式，并仿真分析了核心指标。仿真结果表明，全空域增益波动在1 dB内，第一副瓣电平均小于-13.0 dB。此外，该系统架构具有可扩展性。     

Photonic systems for antenna applications

For well over a decade, research groups around the world have been investigating photonic devices for use in antenna, phased-array, and electromagnetic-field-sensor systems. Proposed applications include EMC monitoring, EMP measurements, anechoic-chamber calibration, novel antenna and array designs, remotely located antennas, and smart skins. Photonic antenna links allow immunity from electromagnetic interference, provide an extremely wide working bandwidth, and allow long cable runs with a minimum of loss. Developments in laser technology allow photonic-based links to have very low noise figures and high dynamic range. Opto-electronic devices are now being built in III-V semiconductors (GaAs, InP), which will ultimately lead to opto-electronic integration with MMIC devices. Photonic systems will revolutionize the way in which electromagnetic-measurement and antenna systems will be designed and built in the future. The paper presents an introduction to the types of photonic links and modulator systems available to the antenna engineer     

舰载塔康天线波束空域扫描的耦合效应分析

针对舰载塔康(TACAN)天线安装架设位置特殊性需求,为解决天线阵列受到电扫描和机械扫描同时作用影响系统测角问题,建立了天线阵列接收信号的数学模型,分析了电扫描和机械扫描对天线阵列波束空域扫描的耦合效应,研究了耦合效应对舰载塔康系统测角性能的影响。理论推导和计算机仿真结果表明,天线接收信号受到阵元馈电频率、天线机械扫描速率以及阵列结构的共同影响,接收信号的周期性不再是馈电信号的频率,且其频谱发生了扩展。通过对机载天线接收信号进行有效滤波处理,可确保舰载塔康系统测角正常工作。