张角变化对对数周期天线及其阵列特性的影响

针对对数周期天线作为阵元，可以实现在空间上合成大功率的目的。利用微波网络理论与矩量法相结合，系统地分析、计算了单个对数周期天线的输入阻抗、增益及方向特性与其张角的关系，分析了扇形阵列的电特性与单元天线之间张角的关系；所得结果在天线组阵中对单元天线的合理选择与布局有着重要的指导意义。     

基于遗传算法的线阵天线优化

运用遗传算法对较为广泛应用的线阵天线进行优化设计与分析. 详细讨论遗传算法应用于线阵优化的基本问题,将矩量法和遗传算法相结合优化出八木宇田天线阵和对数周期天线阵,两种天线优化后电性能和有关文献相比有较大提高,尤其是在降低对数周期天线方向图波瓣前后比时无须增加天线结构,同时可以优化驻波系数、增益等重要参数,从而实现天线指标的最优调和,表明遗传算法在线阵优化上具有极强的适用性.     

大规模MIMO系统中基于WMMSE的混合预编码算法

为提高大规模多输入多输出（MIMO）系统复用增益,降低天线硬件成本,提出一种基于全阵列天线结构的混合预编码算法.以多用户加权最小均方误差为优化目标,综合考虑天线结构硬件限制、用户公平性和功率限制,采用数字-模拟混合式两级预编码与最优一级数字预编码最大逼近的方法求解两级混合预编码.仿真结果表明,所提算法能最大限度地减小所求混合预编码矩阵与最优一级预编码矩阵的误差,具有较好的收敛性,可获得近乎最优的混合预编码性能增益.     

方环对数周期天线的设计与特性分析

以方环为基本单元,按照对数周期偶极子的排列形式组成方环对数周期天线,并用仿真软件CST进行了设计、分析和优化。结果表明,方环对数周期天线具有理想的增益及带宽,同时其结构尺寸比常用的对数周期偶极子天线减小了一倍多,达到了天线小型化的目的。     

大型短波天线辐射特性的“模拟天线对”测量法

本文提出了一种大型短波天线辐射特性的简易测试方法,即用镜像天线代替实际地面。文中给出以缩比 K=60的“模拟天线对”代替实际长度及挂高均达30米以上的短波天线,进行该天线在考虑地面影响时水平面、垂直面的方向性图,以及最大辐射方向上的增益系数的测量。此法大大减少了以往测试所需的大量人力、物力,并能获得可信的结果。文中对频带为(5-28)MHz,带内增益>10dB 的短波对数周期天线的计算与实测结果进行了比较。     

地面对对数周期天线阵列影响的近似镜像法分析

实际地面对短波对数周期天线(log periodicdipoleantenna,LPDA)阵列特性的影响,不能用镜像法分析。介绍了Sommerfeld积分,给出了近似镜像法分析时的水平极化扇形LPDA阵列的方向图函数;针对一个2×4的阵列,利用Mat lab编程,计算了阵列的电特性,并就干地与湿地2种情形进行了比较;实践表明:理论分析与计算结果对短波LPDA阵列的布局具有一定的指导意义。     

基于最小二乘的对数周期阵列天线可变相位中心计算

针对对数周期阵列天线波束合成中的相位中心问题,提出基于最小二乘的可变相位中心计算方法,分别计算俯仰面和方位面的相位中心,天线的相位中心取二者的平均值可得到较为理想的结果;根据计算得到的相位中心,采用基于正弦插值基函数的矩量法对对数周期阵列天线波束合成特性进行了仿真分析,结果表明固定长度电缆加移相器移相,插损大,移相量与相位中心的变化同步难以实现,数字移相方法可以较准确地实现同相合成,是较为可取的方法。     

弯曲度对共形天线及其阵列性能的影响

针对平面矩形微带天线及其阵列共形于载体上的实际需求,分析了共形弯曲度对天线性能的影响.通过HFSS软件仿真,将2.4GHz频段天线及由其组成的天线阵列共形于圆柱形载体上,贴片的弯曲会影响天线的工作带宽、增益和半波功率波束宽度.仿真结果表明,当与该天线共形的圆柱载体半径大于40mm(天线贴片弯曲度小于50°)、与天线阵列共形的圆柱载体半径大于70mm时,可以满足目前无线通信系统的工作需求.     

阵列天线实现误差对功率方向图扰动的影响分析

对阵列天线工程实现过程中的阵元位置、激励幅度和相位误差进行了分析,在假定各误差为高斯分布的情况下分析了阵列天线功率方向图的期望,并推导了功率方向图方差的理论公式。利用切比雪夫不等式,推导了在给定概率条件下功率方向图上、下边界的理论结果。使用蒙特卡洛模拟,验证了理论推导的正确性和准确度。利用该结果,可以较为准确地预测实际阵列天线中随机实现误差对阵列功率方向图的影响,对于阵列天线工程实践具有重要的指导意义。     

一种串联馈电式超宽带天线阵列研究

为了实现高效辐射性能，本文对一种串联馈电式超宽带天线阵列进行研究设计。该阵列天线以0.02 mm厚的柔性聚酰亚胺为衬底材料，由3个超宽带单元天线和1个金属反射板构成。天线单元含有缝隙结构，通过串联方式进行连接，并采用共面波导馈电获得超宽带特性，天线下方放置金属反射板，以获得定向辐射特性。同时，采用电磁仿真软件高频结构仿真器(high frequency structure simulator, HFSS)对所设计的天线阵列进行建模仿真和设计分析。仿真结果表明，天线阵列的仿真带宽为3.02～12.05 GHz,测试带宽为2.92～12.35 GHz,覆盖超宽带3.1～10.6 GHz频段。天线在工作频段内保持良好的方向性，在8.5 GHz时，获得最大测试增益为8.6 dB,仿真增益为10.8 dB,说明天线带宽与方向图增益等性能均与仿真结果相吻合。本文设计的天线面积为121 mm×55 mm,天线与放射板间距为23 mm,具有高增益、尺寸小、质量轻等性能，适用于小型超宽带终端设备。该研究为柔性超宽带频段的阵列设计提供了理论基础。     

利用加载技术设计对数周期天线及其结果分析

为实现对数周期天线（LPDA）小型化,顶端电容加载了LPDA的偶极子,通过对加载电容偶极子的仿真实验,分析了其各个参数对天线性能的影响。并以此为依据,给出了工作频率在200MHz~600MHz的,以加载电容偶极子为基本单元设计的LPDA模型,由仿真结果可知,各项性能指标良好,而且天线尺寸有了明显的减小,为宽带小型化天线提供了一种设计思路。     

抑制电离层Es层杂波的辅助天线设计方案

针对高频雷达中电离层Es层杂波的抑制问题,提出了水平极化天线阵列和垂直极化天线阵列两种辅助天线的设计方案.利用电离层Es层杂波信号与目标信号相比具有不同的到达方向和极化方式等特点,使辅助天线阵列对电离层Es层杂波具有一个大的增益,对目标信号有一个小的增益.辅助天线阵列的仿真分析结果表明,辅助天线输出中杂信比的大小会得到显著提高,辅助天线输出中杂信比越高,高频雷达中电离层Es层杂波的抑制效果越好.     

MMIC组件构成的天线阵变线极化扫描的研究

研究了由单片微波集成收发组件所构成天线阵的可变极化扫描问题。着重讨论了变线极化扫描的实现方法,提出一种确定单元激励幅度和相位的计算方法,利用该方法,在适当选择单元排列形式时,可以达到同时控制波束扫描和电场极化方向的目的。此外还研究了减少计算量的方法,研究结果表明,在适当给定约束条件时,单元激励幅度和相位的计算可大为简化,从而保证了扫描速度。     

圆柱共形全向微带缝隙天线阵的设计

该文设计了一种圆柱体表面共形的全向微带缝隙天线阵.该天线采用低剖面缝隙天线作为阵列单元,利于实现共形;采用H形缝隙对天线单元进行小型化设计,以实现较小间距的组阵,从而获得较好的方向图不圆度.对提出的天线进行仿真设计及优化,获得了5.35％的相对带宽,仿真增益达到4.2dBi,H面不圆度≤1.5dB.     

基于不同天线阵列的移动通信系统下行波束设计

针对基于阵列天线的移动通信系统,讨论不同模型下的下行波束设计方法,并对圆天线阵列和直线天线阵列进行计算机仿真.仿真结果表明,圆天线阵较适合开关多波束设计,直线天线阵可用于下行选择性多波束设计.如果直线阵采用Chebyshev天线阵激励作为加权值幅度,则可实现下行波束优化设计,并使系统复杂度降低.     

对数周期偶极天线的设计与仿真

针对几种常用电磁仿真软件进行了分析比较。在此基础上,结合项目关于天馈系统的设计要求,选用CST电磁场数值计算软件对对数周期偶极子天线进行了设计、优化与仿真,所得仿真计算结果与测试结果具有较好的一致性。该方法省去了一般LPDA设计中通过测量了解其电特性所必须花费的时间和财力,极大地缩短了设计时间,为天线的设计方案提供了可靠的理论判据。     

Analysis of Large Slotted-Waveguide Antenna Arrays Using the Parallel DDA-FE-BI-MLFMA

An efficient analyzing approach is presented for large slotted-waveguide antenna arrays by using hybrid finite element-boundary integral-multilevel fast multipole algorithm (FE-BI-MLFMA) in this paper. A simple computation model for slotted-waveguide antenna is presented by using thin current probe excitation and perfectly matched layer (PML) absorber. Since each slotted-waveguide antenna can be considered as a single sub-domain, the domain decomposition algorithm (DDA) can be applied to FE-BI-MLFMA to greatly reduce the computation resources and achieve high efficiency. This DDA-FE-BI-MLMFA is parallelized to further strength its capability. The comparisons of the computed radiation patterns with measured data and results from the commercial software show that our method has good accuracy for slotted-waveguide array. Then the influence of mutual coupling between adjacent slotted-waveguides is studied. To demonstrate capability of the presented method, a carefully designed large X-band slotted-waveguide antenna array containing eighteen waveguides with Taylor amplitude and inverse phase excitation distribution are analyzed in the paper.