一种不用章动馈源的圆锥扫描自跟踪接收天线

本文介绍了一种不用章动馈源的圆锥扫描自跟踪接收天线,用于对线极化信标跟踪时,避免了使用结构复杂的章动旋转关节,不但成本低而且稳定性也较好。馈源和天线的实测值表明:波束偏轴角的均匀性和极化性能良好,在对线极化信标跟踪时,天线姿态平稳、捕获目标快而准,获得了令人满意的跟踪效果。     

波束扫描反射阵列天线偏焦特性

针对波束扫描反射阵列天线在大角度扫描时增益下降及方向图恶化等问题,提出通过馈源偏焦来改善反射阵列天线的扫描性能。采用方形贴片结构设计了一款工作在X频段的反射阵列天线。研究馈源在15°,30°,45°扫描角的纵向偏焦以及10°,20°和30°扫描角的横向偏焦对波束扫描反射阵列天线性能的影响。测试结果显示,在扫描角度较小时,横向偏焦引起波束指向的改变,波束宽度变化不大。减小馈源纵向偏焦尺寸,旁瓣电平减小,中心频率处的增益提高,尤其是在较大的扫描角度时效果更加明显,有利于提高波束扫描反射阵列天线的大角度扫描能力。     

双馈源双偏置结构星载通信多波束天线

为了使星载通信天线产生赋形波束的同时,又能辐射具有扫描特性的点波束满足特殊情形下的通信要求,提出了一种以单馈源赋形反射面天线为基础,利用另一个馈源进行副反射面赋形,补偿主反射面口径相位差的方法,从而形成高效率点波束,并通过副反射面及对应馈源横向偏焦实现点波束扫描的目的。为了检验方法的有效性,仿真实验了一副口径为2.2 m 的赋形反射面天线。实验结果表明:赋形波束在服务区内部的最小增益是30.0dBi,点波束在服务区内部及周边区域扫描时具有比赋形波束更高的增益,因此,所提方法是有效的。     

一种星载通信混合反射面天线的设计方法

为了使星载通信天线产生1个赋形波束覆盖服务区,同时产生1个固定点波束和1个有限扫描点波束,该文提出一种由2个赋形反射面和3个馈源组成的混合反射面天线。该天线是以赋形主反射面共用为基础,等效为2副单馈源单偏置反射面天线和1副双偏置格里高利型赋形反射面天线,分别产生赋形波束、固定点波束和有限扫描点波束。通过对一副口径为1.2 m的天线各个波束进行仿真实验,赋形波束在Ku收、发频段时波束覆盖区边缘(EoC)方向性系数为27.5 dBi,固定点波束在C收、发频段时天线口径效率高于70%,通过将赋形副反射面及对应馈源横向偏焦实现Ka收、发频段的点波束在服务区内外的扫描。仿真结果表明,该混合反射面天线可实现C/Ku/Ka频段的同时通信任务。     

雷达侦察设备截获的扫描波束分析

论述了比幅测向系统有效捕获扫描波束和进行扫描特性分析的方法,波束内辐射脉冲数和波束覆盖的各天线单元应适应截获扫描波束的条件.阐明了圆周、扇形和圆锥扫描方式的脉冲幅度变化特征.     

有限扫描反射面天线相控波束重构技术

该文研究一种采用聚焦馈源阵列馈电的反射面天线,相控阵馈源离开焦平面向反射面移动一定距离,位于焦散区,能够增强反射面天线的波束重构赋形能力和有限视角扫描能力。采用改进的投影矩阵法,利用仅相位控制技术,求解相控阵馈源的激励系数,有效综合了聚焦馈源偏置抛物面天线的方向图。对算例的设计达到了采用仅相位技术控制波束指向、波束赋形、旁瓣电平等性能要求,实现了相控阵馈电偏置抛物面天线的波束重构或扫描,并利用商用GRASP仿真软件验证了该文的设计结果,说明了该文方法的有效性。     

背射馈源卡氏天线

背射馈源卡氏天线将背射原理和聚焦原理综合于同一个天线系统之中 ,这就使小口径天线 (与天线波长比 )具有大型卡氏天线的电性能。现介绍的背射馈源卡氏天线其口径为 11.7λ,工作于 Ka波段 ,通过组合馈源的偏置实现了 - 3d B波束交叉的圆锥扫描。天线效率达 4 0 % ,最大旁瓣电平≤ - 19d B,半功率波束宽度为 5 .8°,E面和H面的辐射对称性良好。该天线的独特之处在于慢波结构采用介质敷层金属杆 ,从而提高了结构的工程可靠性和天线的动态稳定性 ,使它能适应恶劣的工作条件     

W波段16元完全采样焦平面线性阵列天线设计

针对毫米波被动成像应用,设计了工作频率为84 ～ 94 GHz的16阵元焦平面阵列天线.聚焦天线采用500 mm口径的旋转抛物面以获得0.47°角分辨率;16馈源排成4×4阵列,相邻列馈源在垂直方向交错排列,使天线在垂直方向采样波束密度增加一倍,满足Nyquist采样要求;采用电流分布法并利用MATLAB编程计算馈源偏焦时天线辐射场分布,对馈源阵列排列参数进行优化设计.成像实验结果表明,天线沿水平方向扫描一次即可获得场景成像二维完全采样数据,成像耗时比传统扫描采样方式减少一倍.     

一种基于AFSS的可重构天线设计

针对5G智能天线双频工作,提出一种基于有源频率选择表面（active frequency selective surface, AFSS）的可重构天线,该天线由蝶形频率可重构馈源和八棱柱形AFSS构成,馈源采用的是共面波导方式馈电的蝶形单极子. AFSS由对称弯钩状缝隙的周期结构构成,通过PIN二极管进行加载,使得AFSS能够在3.4～3.6 GHz和4.8～5.0 GHz两个5G频段互为反射模式和透射模式. 利用AFSS对馈源天线激励的电磁波进行空间调控,可实现两个频段的全向和定向波束的切换,也可实现水平面波束扫描. 根据仿真设计的天线模型进行设计加工和实际测试,结果表明:该天线的工作频段可以覆盖以上两个频段,低频定向波束增益为7.6 dBi,高频定向波束增益为8.6 dBi;并且能实现高/低频双波段切换、全向/定向波束切换和水平面内360°波束扫描功能. 该天线具有波束切换灵活、功耗低、造价低等特点,在新一代无线通信系统中具有一定的应用价值.     

宽频带双圆极化单脉冲馈源设计

介绍了一种宽频带双圆极化单脉冲馈源,采用了一种新型馈电方式的单极对数周期天线单元,并利用这种单极对数周期单元以等间距的方式序列馈电,均匀地将8个单极对数周期天线布在一个圆锥上,巧妙地解决了宽频带内的组阵问题。用宽频带双圆极化波束形成网络馈电的该馈源,已成功地应用于某旋转抛物面。实验结果表明,该馈源工作于C波段,具有良好的左/右旋双圆极化和差性能,满足了实际使用的要求,在电子战领域具有很高的应用价值。     

相控阵馈源用的统一控制型波束形成网络

介绍了日本为ETS-8卫星开发的S频段大型可展开天线相控阵馈源用的统一控制型波束形成网络。主要命绍该网络在相控阵馈源中的应用、功能结构、成型波束扫描和星上配置等。     

基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。     

非赋形双偏置高性能椭圆波束天线

分析了非赋形双偏置天线产生椭圆波束的机理,将馈源的椭圆波束照射到轮廓线为椭圆形的付反射面上,通过双偏置天线的对称转换原理,主反射面产生椭圆波束.馈源波束由矩形口径的多模喇叭产生,它提供了等化的方向图.给出了馈源及天线的方向图计算公式.实验结果表明,实测方向图基本与理论计算一致.与其他类型的椭圆波束天线相比,本天线加工简单,同时天线效率也较高.     

双馈源偏置卡塞格伦天线研究

文章根据偏置卡塞格伦天线设计原理,通过双馈源、副反射面的正反面将两种不同结构的偏置卡塞格伦天线结合在一起,研究出一种双馈源-单副反射面-双主反射面的新型偏置卡塞格伦天线。该天线充分利用了偏置双反射面天线的扫描特性好、可避免遮挡效应等优点,在两个不同方向上产生双波束,实现双方向扫描,拓宽了卡塞格伦天线的应用领域。     

一种T形太赫兹成像系统的设计

为了获得较高的帧速率以及降低成本,提出了一种带有波束扫描功能的T形太赫兹成像系统.系统包含两个共极化扇形波束扫描天线,它们以T字形正交摆放.收发天线具有基本相同的内部结构,由角锥喇叭馈源、产生扇形波束的椭圆主反射体以及用于实现波束扫描功能的旋转次反射体构成,而所有这些元件都镶嵌在两个平行金属板之间.给出了T形太赫兹成像系统的具体设计,提出了设计高性能扇形波束扫描天线的系统化方法,最后给出了一些实验的成像结果,以论证系统的功能.     

可变波束倾角的相移表面阵列研究

介绍了一种可变波束倾角的相移表面(PSS)阵列。该相移表面阵列工作在Ku频段。馈源天线波束通过两层PSS的同向运动和相对运动,实现了方位360°、俯仰0°~78°波束连续扫描。制作了PSS阵列实物,并进行了测试,测试结果与设计吻合。可变波束倾角的相移表面阵列天线具有超低剖面,是一种新型机械式相控阵天线。     

临近空间卫星通信天线伺服跟踪的研究

在临近空间飞行器卫星通信系统中,为了隔离天线载体姿态变化对天线指向的扰动,天线伺服控制需采取波束稳定和跟踪措施,典型的步进跟踪、惯导引导跟踪及单脉冲跟踪体制都难以满足飞行器长期滞空的使用要求,需要研究一种新的跟踪方法。通过分析,给出了相控波束倾斜跟踪方案。采用相控技术使波束产生倾斜和圆锥扫描,实现了高精度的圆锥扫描跟踪,具有独立性好、不需校相等优点,能够适应临近空间飞行器卫星通信天线长期滞空的跟踪要求。     

聚四氟乙烯组合馈源罩的胶粘

介绍了聚四氟乙烯材料胶粘的表面活化处理方法,及应用于天线组合馈源罩的胶粘成型工艺.采用这种胶粘技术有助于提高天线馈源罩的使用寿命.     

超宽带双馈源反射面天线

比幅测角具有原理简单,工程易实现的特点[1].天线沿轴向对称放置的双馈源常采用喇叭、振子等形式.然而对于倍频程带宽的超宽带情况,普通喇叭、振子天线很难满足波束相交电平要求.本文分析了超宽带工作下馈源的偏焦特性及双馈源的相对位置关系,并结合仿真和实验设计了大张角对数周期天线来作为馈源,在倍频程上实现波束相交电平近似一致的双波束.     

焦面场分析与相控阵馈源设计

该文介绍了焦面场的计算方法及其与反射面焦径比的关系,分析了焦面场与馈源口径场的联系,并建立了基于焦面场分析进行相控阵馈源设计的方法,包括确定单元间距、阵列规模以及实现目标方向图所需要的激励.按照这一方法,分别以未赋形卡塞格伦天线和前馈抛物面天线为对象,设计了各自的相控阵馈源以实现赋形波束的效果,并在后者上验证了波束扫描性能.通过仿真,天线性能实现了预定目标,证明了设计方法的有效性.