基于口面场分布函数的赋形天线设计

标准卡塞格伦天线的口径效率和截获效率之间存在矛盾,限制了天线效率的提高。采用特定的口面场分布函数对天线主副反射面进行赋形。设计了一副Ku频段的高效率、低剖面、短焦距的卡塞格伦天线,同时给出了一种口面场曲线随半径增大而快速下降,接近口面边缘时有所上升的口面场分布函数。仿真结果表明,文章所设计的赋形天线在Ku接收频段内效率大于66.2%,在Ku发射频段内效率大于67.53%,证实了这种赋形方法对天线效率有明显的改善。     

单脉冲雷达天线测角精度分析

概述单脉冲卡塞格伦天线一馈线系统影响次级差方向图零点偏移与零值深度的各种因素。提出了将馈源两单元支路的振幅与相位不平衡影响从诸因素中分离出来,确定其不平衡程度的方法;文中所提出的一种关于馈源倾斜影响单脉冲天线性能的计算方法,可以说明影响机理,且结果简化;而关于卡塞格伦天线各部件偏移的等效分析,可用以简化当馈源或付反射器存在横向与纵向偏移时的次级方向图性能计算。全部结果均为适宜于工程估算的简单公式。最后简述卡塞格伦天线各部件偏移影响的比较准确的计算。由所计算的结果可以得出结论:哪一些因素影响是重大的,应予特别注意。由分析得知各因素影响结果之间的关系,因而可以通过整个系统的精心调整来提高总的测角精度。     

激光空间通信中的天线研究

论述了中心遮挡高斯分布情形下卡塞格伦光学天线的增益理论。根据计算结果,绘出了设计曲线并讨论遮挡率和指向误差对增益的影响。分析表明,即使微弧量级的误差,也会对增益产生很大影响。此外,还讨论了卡塞格伦天线的设计问题。     

修正型卡塞格伦天线最佳匹配调整方法

本文运用离散数值计算方法和最优化技术,建立了口径平面上波程差的计算公式,通过补偿环节姿态参数的最优选择、构造了误差反馈修正算法,实现了修正型卡塞格伦天线的高效率调整。我们把这一方法称做修正型卡塞格伦天线结构的最佳匹配调整方法。它能减少规律性结构误差对天线性能的影响,因而具有一定的实用价值。     

赋形卡塞格仑天线组合馈源的等效幅射中心

本文从提高天线效率的观点出发,对标准型卡塞格伦天线进行修正,按照能量守恒定理,等光程条件和斯内尔定理所得到的四个方程利用计算机求解方程组。从而得到改进型卡氏天线主面和付面坐标的数值解,确定改进型卡塞格仑天线的形状,达到提高天线增益和效率的目的。对于已改进后的卡氏天线,如何确定组合馈源的等效辐射中心?才是本文研究的重点内容,考虑到修正主面对于实际生产加工难易和所起到的效果大小,主反射面仍采用抛物面的形式,这样不仅能够达到提高天线效率的目的,而且又不失一般性,并为实际生产加工提供方便,在此基础上采用付反射面反射线的反向延长线与对称轴线交点分布的密集度,确定目标函数,用优化的方法,找出等效辐射中心的最佳位置。     

卡塞格伦天线系统的准光学分析

该文用准光学方法研究了卡塞格伦天线系统对高斯波束的变换特性，分析了天线性能与尺寸之间的关系，导出了若干有用的公式，得出了与经典理论一致的结果。     

侧馈偏置卡塞格伦天线的面赋形研究

为改善星载天线的宽角扫描特性,采用射线追踪的方法,通过优化的思想对侧馈偏置卡塞格伦(SFOC)天线的主反射面进行了面赋形设计．为增加反射面表达式的灵活性,设计时首先根据反射面的初始数据,以双三次B样条函数逼近其形状,然后以各馈源相位中心到与其对应的扫描口径面的路径等长为优化目标,通过Powell方法对样条函数的插值数据点进行调节,最终确定了反射面的形状．分析结果表明,面赋形工作有效降低了SFOC天线一维扫描和二维扫描过程中由相位误差带来的增益损失,改善了该天线系统的宽角扫描特性．     

八毫米波标准卡塞格伦天线的测试研究

本文给出了关于八毫米波标准卡塞格伦天线的增益,方向图,及其交叉极化分量方向图的测试方法,并给出了有关的测试结果。     

对微波接力站现有的经典卡氏天线改造的建议

本文在作者已经获取的理论与实践成果基础上,提出对我国微波中继站现行广泛应用的经典卡塞格伦天线进行技术改造的意见.其措施是保持原造价高昂的抛物主面结构不变,从控制口径场分布以提高效率和改善副瓣电平出发仅对副反射面赋形;再根据馈源的相位中心和组合馈源的等效辐射中心的位置,调整抛物面位置以获得最佳轴向位移. 这种改造在经济上是价廉的,在效果上是显见的,在技术上是可行的.对现行大量采用经典卡氏天线的微波站的通讯质量的提高容易收到立竿见影的效果.可供参考与借鉴,具有一定的现实意义。     

大型卡塞格仑天线的计算机分析与参数选择

已对大型卡塞格仑天线借助电子计算机进行了全系统的物理光学分析,并应用于参数选择的研究。本文给出这种分析的一套详细计算公式,并介绍了对一个大型标准卡塞格仑天线的参数选择所作的研究。     

宽角扫描双反射面天线的方向图分析

为了计算双反射面天线的宽角扫描辐射特性,该文给出了一种双反射面天线的方向图混合分析方法．先将几何光学和基于傅里叶-贝塞尔方法的物理光学相结合,提出了一种有效的双反射面天线次级方向图分析方法．与文献中已有结果的比较表明,文中的混合方法是可行和精确的,并采用该混合方法对一个侧馈偏置卡塞格伦天线进行了分析,给出了该天线的宽角扫描辐射特性和增益．计算结果表明,该天线在宽角扫描过程中,辐射方向图无太大畸变,增益损失很小,副瓣电平优于-20dB．     

卫星间直接光通讯的信号发射及接收系统

作为卫星间光通讯系统的重要组成部分之一的发射和接收天线，将直接影响卫星间光通讯的进行。因此，选择适宜的天线系统有着重要的意义．本文针对卫星间光通讯的特点，选择了卡塞格伦型发射和接收天线，并提出了发射和接收共用一个天线的设想．这样不仅有利于简化光路结构，而且减轻了光路的整体重量，缩小了体积，使之更适宜安装在卫星上．同时，还对天线的主要参数进行了分析讨论，导出了天线的接收功率与天线半径、准直倍率的关系以及发射无线的增益与波长及准直倍率的关系。     

用于天线绕射计算的场相关法

本文系统推导了场相关定理的几种表达形式,指明了它们的应用条件,并介绍了一个应用实例。该例表明,用场相关法进行卡塞格仑天线副反射面的绕射改形是很有效的,在不修改主反射面情况下理论上已得到0.5分贝以上的口径效率改进。     

高性能溅散板馈源天线分析与设计

为提升微波接力与点对点通信系统的传输距离及抗干扰能力,文中设计了一款口径为0.3m,中心频率为15GHz的高性能溅散板馈源天线．通过采取对溅散板馈源介质支撑镜和副反射面赋形的方法,实现馈源E面和H面的方向图在主反射面照射角范围内等化,在照射角范围外迅速滚降; 然后,通过优化介质匹配塞完成天线的阻抗匹配;最后,对所设计的天线模型进行样件加工并测试．测试结果表明,该天线中心频点的增益达到32.43dBi,最大旁瓣电平抑制在-21.89dB,E面和H面的前后比均达到59.57dB．仿真与实测结果吻合良好,设计方法行之有效．     

表面误差对侧馈偏置卡塞格伦天线辐射场的影响

以侧馈偏置卡塞格伦双反射面天线为对象,通过数值计算方法分析了该天线的平均功率方向图,研究了反射面随机表面误差对天线辐射特性的影响．分析过程中首先将反射面上某点的随机误差量定义为该点在标准反射面法线方向上的偏移量,并认为反射面上每一个小区域内的偏移量相同,然后在随机表面误差带来的口径相位误差服从均值为零的正态分布的条件下,推导了天线平均功率方向图的计算公式,并利用该公式模拟计算了相关的数据和曲线．文中结果可为反射面制造精度的确定提供参考．     

一种新型溅散板馈源天线

为了改善溅散板馈源天线中开口辐射波导的终端匹配性能并得到对称方向图,提出了一种Ku波段介质锥加载喇叭式溅散板馈源天线结构。该结构将聚四氟乙烯材料(介电常数为2.56)的介质体悬空插入圆锥喇叭内部,使介质体与空气更好地匹配。CST数值仿真结果表明,在工作频段内馈源VSWR达到1.11以下,方向图具有良好的对称性;同时,介质锥加载副反射面构成的一种新型的溅散板馈源作为代替传统卡塞格伦天线中的馈源和副反射面,省去了支撑副反射面的支杆,减小了遮挡,提高了天线效率,达到了60%以上,为工程设计提供很好的理论依据。     

卡塞格林式星敏感器杂散光分析

卡塞格林系统是新型星敏感器的光学系统,具有口径大、体积小的优点,但外界杂散光对卡塞格林系统的影响很大。介绍了一种焦距为425mm,口径为102mm的卡塞格林系统,考虑轴外渐晕的影响,给出星敏感器主遮光罩以及主、次遮光罩的设计方法。这种设计方法相比于其他方法更加便捷和精准。并用Tracepro对系统进行杂散光分析。计算得到点源垂直照度透射比（Point Source Transmittance,PST）曲线。分析结果表明,当杂散光入射角大于临界角30°时,PST值小于10-8量级,满足系统使用要求。证明设计方法是可行的。     

双反射面天线副面改形的改进设计

传统的卡塞格伦天线以及威廉姆[1]修正型天线的设计均基于几何光学原理,不考虑电波的绕射效应。由于几何光学假定的近似性,使得天线的实际效率比设计效率要低。为了提高天线效率而又不增大天线的口径尺寸,就必须改变天线面的形状。理论上讲天线的主面和副面都有改变的必要和可能。为了便于实际应用,这里只研究对副面改形以提高天线效率的问题。借助于文献[2]的原则思想,本文提供了一个简便有效的优化改形方法。对两个实例的计算结果是改形后天线效率分别达到84.8%和85.9%。这些数值远高于改形前的天线效率。     

关于矩形口面喇叭最佳概念的加注

一、引言关于矩形口面喇叭的最佳概念在许多经典的天线书籍中(如Г.З.Айзенберг“超高频天线”;А.З.Фрадин“特高频天线”;S.A.Schelkunoff“天线的理论与实用”;R.E.Collin“天线理论”PartI等)都有叙述与计算。他们的共同提法是:当喇叭的长度一定[L_H·(L_E)=const]时,存在着一个最佳张角Ψ_H,Ψ_E或最佳口面尺寸ah、bh,此时喇叭天线的方向     

影响星载光学镜面热变形的部分因素分析

在轨运行热环境条件下,星载激光通信端机光学天线镜面热变形将对空地激光通信链路性能产生严重影响。采用有限元分析法对不同固定方式下镜面热变形进行分析,结果表明:镜体释放热应力前后的法向角度偏差可达近3个数量级;在合理采用压板固定方式后,镜面法向偏转角度在10-7弧度量级。对采用潜望式结构的空地激光通信链路星上端机天线系统,压板固定法是适合其工作方式可选用的较优的反射镜镜体固定选择方案。