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。     

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。     

基于对数周期天线圆形阵的测向算法

以对数周期天线圆形阵为基础，提出了一种比幅测向算法，并对算法性能进行了分析，该算法可以获得较高的测向精度，测向精度对天线单元的波瓣宽度及天线单元数目依赖性小。     

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。     

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。     

超低旁瓣阵列天线的本征激励互耦分析

采用本征激励方法，对超低旁瓣阵列天线中互耦效应的影响进行了研究。推导了天线电流分布的pocklington积分方程，介绍了矩量法求解各阵元的电流分布的方法。计算了天线阵列各单元的本征激励方向图。在此基础上，采用阵列本征激励分析方法对Chebeshev天线阵进行了互耦分析和修正。模拟了不同主旁瓣相对电平超低旁瓣天线的方向图及其与最高旁瓣电平的关系曲线，并给出了相应的修正结果。讨论了不同单元数目的天线阵，互耦所导致的影响。结果表明天线阵的主旁瓣相对电平越低、天线阵单元数目越少，互耦的影响越大。可以看出，采用的本征激励方法是高速的和有效的。     

短波小型化软振子对数周期天线设计和实现

针对传统短波对数周期天线尺寸大、架设困难等问题，提出了一种工作在4～30 MHz的小型化短波软振子对数周期天线。该天线采用立体三角形偶极子和平面四边形偶极子等宽带天线作为振子单元，并将结构拉线作为最长振子加载，有效扩展天线的最低工作频率；同时最长天线振子采用折合偶极子形式，减小了侧翼桁架对天线性能的影响。电磁计算软件FEKO仿真与样机测试表明，该天线在工作频段内具有较小的电压驻波比和稳定的方向性。     

超低副瓣阵列天线不同扫描角度幅相误差影响的研究

天线阵各单元间相互耦合,使超低副瓣阵列天线的性能发生改变.传统的幅相误差分析,很少考虑互耦影响.这里在考虑互耦影响的条件下,讨论幅度误差和相位误差对超低副瓣阵列天线性能的影响.利用矩量法对天线阵列进行互耦分析,并计算了天线阵列各单元的本征激励方向图.以八单元Chebyshev等间距直线阵为例,采用本征激励分析方法进行了数值统计分析,在不同的扫描角度下,模拟得到了幅度误差、相位误差对超低副瓣阵列天线副瓣最高电平影响的关系曲线.结果表明,随着扫描角度的增加,幅相误差和互耦对天线阵的影响也逐渐增加.采用的方法是适合于阵列天线大规模数值模拟计算的有效方法.     

雷达天线方向图的MOM-FZ方法计算

针对运用矩量法计算电大尺寸天线时遇到的严重困难，提出一种基于矩量法的计算天线远场的远区近似（MOM-FZ）方法．该方法将阵列天线分解为多个子阵并运用矩量法处理子阵中天线单元间互耦的影响，由此得到天线单元的电流分布，然后运用远区近似得到整个阵列的远区方向图．研究表明，通过适当选取子阵的大小，可以使相距较远单元间的互耦忽略不计，达到减少计算量的目的．用本法获得的某雷达天线方向图的结果与基于太阳噪声的实测结果基本一致。     

天线阵列获得最大功率增益时最优激励问题分析

首先对天线阵列获得最大功率增益时的最优激励问题进行了理论推导;然后给出了天线阵列的增益与方向函数;最后以对数周期天线为例,利用Mat lab语言编程计算了不同波束指向上最大功率增益所需的激励,得到了最优激励时阵列的各种电参数。所得结果表明:最优激励下的阵列具有更好的电性能,据此建立的最优激励与最大功率增益的数据库,可方便地用于对对数周期天线阵的深入研究中。     

短背射天线的矩量法分析与计算

随着短背射天线在民用通信方面的广泛应用,以往的分析、计算因方法粗略,越来越不能胜任要求.本文采用栅网模型去模拟实用短背射天线,应用矩量法分析、计算了有边环短背射天线的电流分布及由此求得的远场方向图、输入阻抗等.对于短背射天线的设计计算是很有用的.     

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。     

平面阿基米德螺旋天线的矩量法分析

在推广的海伦积分方程的基础上对方程进行了化简．得到了Nakano方程，用矩量法将方程化为矩阵方程,给出了广义阻抗矩阵，电压矩阵的表达式．并以平面阿基米德螺旋天线为例．计算了天线上的电流分布和辐射特性,验证了天线的频率无关特性．此方法解决了任意形状的线天线的分析问题．     

线栅型圆锥单极天线

研制了一种由导线栅构成的圆锥单极子天线。采用矩量法来求电场积分方程，天线表面上的感应电流分布采用正弦插值基函数来展开，该基函数对于长线结构具有较快的收敛性。分析了天线的电压驻波比和增益随着线栅根数以及天线高度等参数变化的特性。设计了一副在6个倍频的频带内均可满足电压驻波比小于2.0,增益大于4.5dB的全向宽带小型化圆锥单极天线，理论计算结果与测量结果吻合良好。     

飞船高频V型天线参数矩量法计算

以导线网格模型模拟待研究物体,并应用矩量法建立数学模型计算,从而利用数值分析技术解决难于用经典方法求解的电磁问题,为飞行器天线的研究与设计提供了一种有效的计算方法。     

架设在凹形接地面上倒L天线的研究

系统地研究了架设在凹形接地面上的倒L天线的电特性．采用矩量法分别求解了天线和凹形接地面上的静电荷分布密度和电流分布密度．计算了倒L天线与凹形接地面之间的静电容和天线的输入阻抗，与实验结果吻合良好．提出了采用多根倒L辐射线连在一起的结构来改善天线系统的电性能，使天线系统的静电容显著增加，同时降低了天线的谐振频率，并分析了该结构对天线的有效高度、辐射电阻和辐射方向图的影响．     

可重构线天线的快速优化设计

将遗传算法与矩量法相结合,对可重构线天线的开关状态进行优化设计．将可重构天线的开关作为加载来处理,并利用Sherman-Morrison-Woodbury公式加速矩量法中阻抗矩阵方程的求解．优化结果表明遗传算法与快速矩量法结合对可重构线天线的优化设计非常有效,优化设计的速度提高了3~4个数量级．