圆形口径平面天线阵列的多约束稀布优化方法

针对圆形口径平面稀布阵列的多约束优化设计问题,以均匀同心圆环阵列的阵元位置分布特性为基础,构造了稀布圆阵的满足多个优化约束的可行初始解.提出了一种个体元素的间接表示法,设计了一种新的交叉算子和变异算子,运用改进的实数遗传算法优化设计天线阵的阵元位置.优化约束包括阵元数约束、口径约束和最小阵元间距约束,优化目标是使阵列响应的峰值旁瓣电平最小.运用这种改进实数遗传算法可以充分利用阵元布阵的自由度,同时能减小搜索空间,提高计算效率。仿真试验证实了算法的稳健性和有效性.     

平面稀布天线阵列的优化算法

基于一种改进的实数遗传算法,以降低平面稀布阵旁瓣电平为优化目标,提出了一种综合有阵元数约束、孔径约束和最小阵元间距约束的稀布面阵的新方法。与稀疏布阵相比,该方法利用了阵元在布阵时更大的自由度,因而在阵元数、孔径和最小阵元间距相同的条件下可以获得更优的峰值旁瓣性能,仿真试验显示了改进的实数遗传算法应用到该多约束稀布平面阵优化问题中是稳健和高效的。     

数字阵列天线接收波束形成方法及实验研究

针对数字阵列天线的发展需求,介绍了用快速傅里叶变换法、数字混频低通滤波法、多相滤波正交下变频法等3种数字接收机通道内信号的幅度、相位计算方法,给出了数字阵天线接收通道的内校准法和外校准法,以及校准后的天线方向图计算公式,并用实验结果检验了上述方法的有效性。     

多约束条件下的阵列天线方向图可重构设计

介绍了一种多个约束条件下的阵列天线方向图可重构设计方法。在阵列激励功率种类与仅相位加权等条件的限制下,优化后的阵列天线多种方向图均满足了预设目标。首先,建立了多目标优化求解模型;然后,针对不同的问题采用了不同的优化方法进行求解。优化后的阵列采用了三种不同的功率组件,并在同一功率激励情况下采用不同的相位分布分别实现了低副瓣笔形波束、45°余割平方与22°扇形方向图的可重构设计,而且优化后的总输入功率较相同副瓣电平下的泰勒加权的总功率增加了约13%。     

扩展传统孔径来确定雷达阵列天线的角度分辨率门限

角度分辨率与视角宽度是自主智能巡航控制（AICC）系统的关键参数，一个很有前景的解决办法是避免采用常规的相控阵技术和大量接收机而采用阵列接收机和数字波束合成技术来获取完整的两维雷达信息，这种情况下，角度分辨率紧紧地依赖于接收天线的数量和它们的孔径大小，本讲述的是不用增加天线单元和接收机而采用几个用于发射目的孔径来提高角度分辨率，结果表明，通过有序地运用不同的发射孔径位置，即便采用通常的波束合成技术，也可以将角度分辨率改善得高出传统的瑞利门限（Rayleigh limits)，可以运用经形预测算法。     

数字阵列天线远场幅相测试的设计与实现

数字阵列天线的应用是未来军用相控阵雷达最主要的发展方向,数字化的设计带来了更高的系统集成度、更远的作用距离、更丰富的自定义功能等优势的同时,在测试技术层面也带来了诸多改变.本文从数字阵列天线远场测试的角度介绍幅相测试的方法、系统测试设计原理,并针对实际工程应用提供具体实现方式.实际测试结果表明这些方法和实现方式有效,对...     

数字阵列雷达目标模拟器设计

基于数字阵列雷达目标回波的特点,构建了在线目标模拟器。通过实时计算,实现对不同运动轨迹的多批目标以及目标环境的模拟,可加快系统调试以及系统功能验证。     

多扇区天线阵列中的微带开关设计与实现

在宽带无线网络中,为了扩展传输距离和提升链路速率,天线系统的性能至关重要。提出了一种应用于多扇区天线阵列中的单刀八掷微带开关,工作频段为5．7-5．9GHz,多扇区天线阵列共包括八个扇区,每个扇区天线水平面波束覆盖范围为45°,信号通过单刀八掷微带开关在各扇区天线间进行高速波束动态切换,从而在满足高增益的同时实现了水平360°全向覆盖。单刀八掷微带开关由微带线和PIN二极管构成,通过采用ADSMomentum电磁场仿真工具进行仿真及实际生产并进行测试,结果表明所设计的单刀八掷微带开关的插入损耗、隔离度和驻波比等关键性能指标均达到设计要求。     

数字阵列天线测量方法研究

提出了数字阵列天线应测量的技术指标体系。基于数字阵列天线各通道的幅度相位可控,推导出了数字阵列天线方向图的中场测量公式。在已知数字阵列TR组件接收电路增益的基础上,给出了数字阵列天线接收增益测量方法。为避免分别测量数字阵列天线的有源电压驻波比和发射增益,给出了等效全向辐射功率的测量方法。实验结果验证了数字阵列天线方向图和接收增益测量方法的正确性。     

LabVIEW与MATLAB混合编程在数字天线阵列测试中的应用

数字天线阵列由于其众多的优点使其在军事和民用领域都得到了广泛的应用。但是阵列系统的多天线单元和多收发通道必然带来阵列系统的误差,这些误差会影响系统的性能,所以必须对其进行校正。在虚拟仪器系统开发平台——LabVIEW上编制具有友好人机交互界面的数据采集和监视VI(虚拟仪器);利用MATLAB强大的数据处理能力进行数据分析。并通过LabVIEW调用MAT-LAB Script节点和COM组件法进行LabVIEW与MATLAB的混合编程,实现了阵列天线测试过程中的通道监视、数据采集和验证,最终完成了数字天线阵列的测试工作。     

Novel Composite Phase-Shifting Transmission-Line and Its Application in the Design of Antenna Array

A novel composite phase-shifting transmission line (TL) with designable characteristics is presented, which can be used to achieve arbitrary phase of the transmission coefficient at any required frequency with a certain length of the TL. An empirical formula is given of the relationship between the phase and physical length of the composite TL at a required frequency. A sample of 0$^{circ}$ phase-shifting TL is designed in details, and is verified by the full-wave simulation. At the required frequency of 5 GHz, the amplitude of ${rm S}_{21}$ is equal to $-0.23~{rm dB}$ with a phase of $-0.467^{circ}$. The electric length is only $0.212lambda_{0}$ , which has been decreased by 68.5% compared to the conventional microstrip line. Using the proposed composite TL, an antenna array is designed with two radiation patches excited by the novel series feed-line. The detailed procedure of such design is presented. The lowest reflection coefficient is exactly achieved at the required frequency of 5 GHz. The maximum radiation is obtained at $theta_{0}=0^{circ}$ , which indicates that the 0$^{circ}$ phase-shifting TL works very well. The sample is also fabricated and good agreements between simulation and measurement results are obtained.      

数字阵列天线的阵面监测方法研究

阵面监测是数字阵列天线在阵面测试和工作过程中的重要自检监测手段,阵面监测可检测出数字阵列天线中存在异常的通道,避免这些通道对阵面性能造成影响。文中首先介绍了数字阵列天线的阵面监测原理及分类,并对各种监测类型的应用场景作了分析;然后,详细描述了阵面监测中几种常见的通道故障类型、以及这些故障类型的监测方法和判断依据;最后,结合实际阵面测试,将阵面监测结果与实际通道性能进行比较,证明了该阵面监测方法的有效性,对比阵面监测处理前后的波束形成结果,验证了阵面监测方法对数字阵列天线的作用。     

均匀圆阵中的波束合成技术

针对均匀圆阵天线的阵列布局,建立了天线阵列对信号的接收模型,提出了一种实用的直接加权波束合成技术。在分析了系统误差来源并修正了系统误差校准模型的基础上,给出了详细的波束合成理论推导。结合实际系统给出了工程上的具体实现,并运用正交校准技术对由设备通路引起的系统误差进行校准。对该算法进行计算机仿真验证其可行性,并与实际效果图进行比较,指出算法的优点和不足。所给出的理论和方法都通过了工程检验,具有一定的实用性。     

一种弹载阵列天线的设计

本文介绍了一种弹载共形阵列天线,该阵列由三个单频天线及一个双频天线组成, 具备耐高温、宽波束等特点。从仿真结果看该阵列天线增益达到了 2dB,天线的轴向轴比小于 3dB, 波束宽度达到了 95°,能够在旋转过程中稳定有效的接收信号。     

相控阵天线数字波束形成浅述

用模拟技术形成的波束的缺点主要是旁瓣电平高，稳定性差，更重要的是对有源干扰无自适应能力。针对上述问题，本文重点讨论数字波束形成的原理和实现的方法。     

一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的设计方法

随着宽带数字化技术的发展,如何利用宽带DBF 技术在电子对抗领域中进行精确测角测向一直是研 究的热点。文中论述了一种宽带数字相控阵天线比幅曲线的优化设计方法,从多波束类型的选择出发,分析了和和 交叠电平的选择、空域覆盖和增益覆盖的取舍等问题,并且通过对雷达探测领域和差比幅曲线绘制方法的演化,得 到宽带数字和和比幅曲线的绘制方法,分析了基于正弦空间的多波束比幅曲线、中心频点的频率转移、侦察频点的 频率转移等问题,最终仅用一条标准比幅曲线进行装订即可解决宽带带宽内和扫描空域内的所有和和比幅测角问 题,该设计方法拟制的宽带多波束比幅曲线,可应用于宽带数字相控阵体制的雷达探测或电子对抗领域,在简化比 幅曲线数量、减少比幅曲线存储空间、提升比幅测角测向精度等方面均有明显的优势。     

端射相控阵天线设计

首先分析了端射相控阵列的特殊性,以及传统理想点源阵描述端射阵列的不足。然后以八木天线为原型设计了平板端射天线。为了提高增益和方向性,把四个平板端射天线单元在端射方向上排列。通过调整单元之间的间距和馈电相位,形成特殊的相控阵,达到了比较好的组阵效果。经过仿真和实际加工测试,认为这种天线结构优于传统的组阵形式。