卫星阵馈反射面多波束天线赋形波束的性能分析

该文主要对赋形波束的性能与波束宽度和波束间隔间的关系进行了一般性的研究。首先提出4个能够描述赋形波束性能好坏的性能指标。然后给出波束赋形问题的数学模型,这个模型建立了赋形波束的性能指标与波束宽度和波束间隔间的关系。接着应用泛函分析理论推导了波束赋形问题的一般解,同时通过对这个一般解的讨论,从信号与系统的角度阐明了波束赋形的机理。最后通过一个实际的例子分析了波束赋形的两个参数波束宽度和波束间隔与性能指标之间的变化关系,并提出了选择最佳波束宽度和波束间隔的简易方法。     

地面多波束天线综述

本文介绍了多波束单收站和通信站及国外多波束地面天线的研究现状。以偏置卡氏天线、球面天线和抛物环面天线为实例，重点介绍和分析了三种通信天线的结构特点、电气性能、测量方式及结果。并比较了三种天线的优缺点。最后指出在我国研制多波束地面站的必要性和可能性。     

卫星通信中的椭圆波束天线

总结了在卫星通信中椭圆波束天线的应用场合,分析了各种椭圆波束天线的性能及其优缺点,给出了如何提高椭圆波束天线效率及极化性能的方法,并探讨了这类天线在卫星通信中的发展趋势。     

LCMV方法在卫星多波束天线赋形中的应用

本文提出了用线性约束最小方差(LCMV)方法对卫星多波束天线进行赋形.它是通过在保证主瓣电平一定的条件下,使天线的辐射功率最小,来对卫星天线的方向图赋形.由于这种方法与目前常用的迭代方法不同,它是一种解析法,故它在赋形精度、运算效率方面都高于目前这些常用方法,同时不会出现不收敛的现象.最后用两个具有代表性的例子,分别对方形区域和中国本土进行赋形,证明了LCMV方法的优点.     

多波束天线指向的校准

导出了生波束天线的数学模型,综合应用多学科技术制定了天线校准的技术方案并推导了坐标系转换参数的计算公式。实际结果证明,用电子经纬仪测量系统测量天线主面及计算的数据、用CAD模型拟合计算的坐标系转换参数和主面测量点误差,解决了多波束天线主波束指向的校准和大尺寸馈源系统的定位。     

一种Ka频段多波束天线的工程实现

针对近空间飞行器测控的需求,设计了一种Ka频段的宽角覆盖多波束天线。采用方喇叭作为馈源,通过馈源的横向偏焦,实现反射面天线的宽角覆盖;最后,仿真并研制了原理样机,进行了测试。测试结果表明,该多波束天线覆盖了±1.5°以上的空域,且在覆盖区内的增益差小于1.8 dB,实现了对探测空域的宽角高增益覆盖。样机的研制成功为后续的工程优化提供了重要的设计参考。     

卫星多波束天线技术的发展

本文综述了欧洲卫星多波束天线发展的新技术 ,对各种多波束反射面天线或阵列天线的反射面、馈源、波束成形网络、辐射贴片等的新理论、新技术、新应用作了述评。     

赋形反射面多波束天线优化设计与分析

为了以较低的技术难度实现多个点波束对服务区的高增益、低旁瓣覆盖,提出了一种新型的赋形单口径多波束天线设计方法,通过对反射面赋形来解决传统单口径多波束天线旁瓣电平与波束宽度之间的矛盾.在对反射面优化过程中,将天线口径投影面内的相位分布作为优化变量,利用基于实数编码的遗传算法对其进行调整来获得满足要求的多波束覆盖.数值仿真结果表明:在保证增益大于40 dBi、旁瓣电平低于20 dBi的前提下,该设计能够将波束宽度拓宽为1°,可有效地提高了波束交叠增益,降低了旁瓣电平.     

卫星多波束天线自适应调零算法比较

自适应阵列技术的研究已经持续了三十多年，随着天线技术、身频技术以及ＤＳＰ技术的突飞猛进，以前被认为不具备实现基础的基于复杂算法处理的波束形成技术逐渐重新引起了前沿科技工作者的兴趣。     

基于实数编码遗传算法的多波束天线优化设计

为了在服务区内获得良好的多波束性能,提出了一种新的单口径单馈源多波束天线设计方法。通过采用对反射面进行赋形的方法来解决传统单口径单馈源多波束中交叠增益与旁瓣电平之间的矛盾。在对反射面优化的过程中将反射面的形变量作为优化变量,然后利用实数编码遗传算法对其进行优化从而实现更高的增益和载干比(C/ I)性能。最终利用该算法对一个服务区为某区域的多波束天线进行了优化设计和分析,仿真结果说明了该优化方法的有效性。     

智能天线及其在卫星通信抗干扰中的应用

由于智能天线能在空域内有效地抑制干扰的同时提高接收信号的信干比，从而成为下一代卫星通信系统空间段不可缺少的一种抗干扰手段。本着重阐述了星载智能天线的基本概念，关键技术及研究近况，最后还指出了有待研究的课题和今后的发展方向。     

应用于卫星多波束天线的自适应波束形成算法比较

射频干扰会严重影响卫星通信链路性能,而自适应调零天线是一种有效的卫星抗干扰措施.本文对应用于多波束天线的各种自适应波束形成算法进行对比分析,理论分析与仿真结果皆表明,DMI和RLS算法相对经典的LMS算法而言,在收敛速率和输出信噪干扰比上皆有相当的优越性.这些快速算法适合卫星通信的干扰抑制应用.     

卫星赋形波束天线优化方法的改进

本文采用了最小ｐ乘法和Ｍｉｎｉｍａｘ法对卫星多波束天线的赋形问题进行了研究，提出了用归一化的功率偏差值作为目标函数，使各点的偏差得以平衡，权值的选取变得十分简单。同时根据上述两种方法的目标函数特点，采用了相应有效的算法。最后用一个偏置抛物面多波束天线对本文改进后的方法进行了验证，并和以前的方法进行了比较，说明用归一化的功率偏差值作为目标函数来研究天线的赋形问题是非常合适的     

移动通信中的智能天线技术

智能天线技术已经成为移动通信领域中最具吸引力的技术之一，它能够根据所处的电磁环境，智能地调节自身参数，抑制干扰，提高天线增益，增加频谱利用率，从而改善移动通信系统的性能。介绍了智能天线的工作原理，阐述了智能天线常用的算法、数字波束成型技术、对系统性能的改善以及在移动通信系统中的应用，最后对智能天线的未来作了展望。     

Dielectric Lens Antennas for Wireless Broadband Communications

Dielectric lens antennas are proposed for wireless broadband communication systems in the mm-wave range. Two lens antenna configurations for base station applications are presented and evaluated in terms of radiation characteristics, feeding system, input reflection loss, bandwidth and fabrication tolerances. The system requirements to provide optimum power distribution over the cell and good control of the cell boundaries are achieved. These lens antennas are designed for circular symmetric cell coverage and use a circular waveguide as the feed targeting typical applications at 60 GHz and 40 GHz range. The same concept is applicable for non- symmetrical cells with other feeds. Simulations are performed using Geometrical and Physical Optics codes as well as Finite Elements codes. Theoretical results are verified by measurements, showing good agreement.     

Graphene Microstrip Patch Ultrawide Band Antennas for THz Communications

Future generation local communication systems will need to employ THz frequency bands capable of transferring sizable amounts of data. Current THz technology via electrical excitation is limited by the upper limits of device cutoff frequencies and by the lower limits of optical transitions in quantum confined structures. Current metallic THz antennas require high power to overcome scattering losses and tend to have low antenna efficiency. It is shown here via calculation and simulation that graphene can sustain electromagnetic propagation at THz frequencies via engineering the intra‐ and interband contributions to the dynamical conductivity to produce a variable surface impedance microstrip antenna with a several hundred GHz bandwidth. The optimization of a circular graphene microstrip patch antenna on silicon with an optimized return loss of ?26 dB, a ?10 dB bandwidth of 504 GHz, and an antenna efficiency of ?3.4 dB operating at a frequency of 2 THz is reported. An improved antenna efficiency of ?0.36 dB can be found at 3.5 THz but is accompanied by a lower bandwidth of about 200 GHz. Such large bandwidths and antenna efficiencies offer significant hope for graphene‐based flexible directional antennas that can be employed for future THz local device‐to‐device communications.     

卫星阵馈反射面赋形波束天线的一种高效旁瓣抑制方法

为了使卫星阵馈反射面赋形波束天线具有尽可能低的旁瓣电平,以降低日益增多干扰的影响,传统的波束赋形方法往往需要对约束点的数量和位置进行反复调整,故非常烦琐.因此本文在阵馈反射面天线的频域方向性相乘原理的基础上,提出了一种高效的旁瓣抑制方法,即在计算最佳激励系数时使用宽度较窄的点波束,而在计算赋形波束方向图时使用实际的点波束.由于这种方法通常只需要对少量约束点的位置进行调整,所以它可以高效地获得低旁瓣电平、高精度的赋形波束.     

卫星移动通信系统的发展思考

本文回顾了现代中低轨道卫星移动通信系统的发展历程、在发展过程中存在的问题,全面分析了各行业、部门对卫星移动通信系统的使用需求,并展望未来发展前景,提出了未来卫星全球人个移动通信系统的发展策略。     

卫星多波束天线不规则馈元阵形赋形的研究

本文着重研究了卫星多波束天线馈元阵的形状对赋形的影响.首先证明了常用的通用阵形中存在着对赋形没有贡献的冗余馈元,进而提出采用没有冗余馈元的不规则阵形来赋形以减小馈元数量的思路,并进一步证明了不规则阵和相应的规则阵在同样条件下,用同一种赋形算法,有着同样的赋形效果,最后给出了由通用规则阵得到相应不规则阵的简单而有效的方法.