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.     

波导行波阵单元电导的计算

用传输线理论计算分析了串馈行波天线阵中每个辐射单元的反射对天线阵口径幅度和相位的影响,提出严格计算线阵各辐射单元电导的迭代方法,在这种方法中考虑了损耗和反射因素．对考虑反射与否两种情况下的天线方向图进行了比较．结果表明,当线阵较大时,因反射引起的幅度和相位误差对天线方向图的影响较小,常规的计算方法即可满足要求;而当线阵较小时,这种影响明显．为实现所需的线阵口面分布,需要用迭代方法对辐射单元电导进行精确计算．     

波导行波车单元电导的计算

用传输线理论计算分析了串馈行线阵中每个辐射单元的反射对天线阵口径幅度和相位的影响,提出严格计算线阵各辐射单元电导的迭代方法,对这种方法中考虑了损耗和反射因素。对考虑反射与否两种情况下的天线方向图进行了比较。结果表明,当线阵较大时,因反射引起的幅度和相位误差对天线方向衅的影响较小,常规的计算方法即可满足要求;而当线阵较小时,这种影响明显。为实现所需的线阵口面分布,需要用迭代方法对辐射单元电导进行精确计算。     

三角形栅格波导端头有限缝隙相控阵的扫描盲区分析

采用矩量法对矩形波导端头缝隙为辐射单元的三角形排布相控阵进行了扫描盲区分析.通过单独增加E面单元数、单独增加H面单元数的方法计算各有限阵中心单元反射系数,发现三角形有限阵盲区效应随E面单元数增加变化很大,随H面单元数增加几乎不变的现象,并从阵元间耦合角度对此给出了解释.从矩量法数值计算理论出发,推导出有限阵单元方向图与中心单元反射系数间的函数关系式,发现了二者在分析盲区问题时不统一的现象,得出全阵等幅激励且反射系数相位为零(谐振)是二者统一的充分条件.     

偏振状态下船舰尾流的光散射特性

为了研究船舰尾流的偏振光散射特性,本文用Mie散射理论计算了偏振极化角在0～90°之间分别取6个不同值时船舰尾流气泡（包括单个气泡及气泡幕）的散射相位函数．结果表明：不同极化角偏振入射光的船舰尾流散射相位函数随散射角分布趋势基本相似;散射角在80-140°之间时,不同极化角偏振入射光的船舰尾流散射相位函数曲线分离可辨．     

极化球体上偶极装置的交流激电场

本文以表面极化球体为例,根据点源电流场中有极化球体存在时的位场理论,用阻容并联的等效电路模拟极化单元,导出了偶极装置交流激电场的实分量、虚分量、振幅和相位的近似理论计算公式,并由计算结果较系统地讨论了(1)影响复电阻率幅频和相频特性的因素;(2)视频散率、视电阻率和相位剖面曲线及断面等值线的分布规律。以上内容对交流激电法的正确选频及资料解释均有一定实际指导意义。     

色噪声作用下线性系统的随机共振

研究了当系统的固有频率和激励信号受色噪声作用时,过阻尼二阶线性中的随机共振现象。通过线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。系统平均输出幅度增益是色噪声的强度和相关率以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声参数和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅度增益。该方法适用于色噪声环境中线性系统的微弱信号检测。     

运用对称四极测深研究层状极化介质频谱特征

不考虑电磁感应，用Cole-Cole模型表征极化介质复电阻率，正演计算对称四极装置测深2种典型层状极化介质频谱激电谱曲线和其2个极距的频谱。计算结果表明，时间常数值较大的极化层（如炭层等）所反映的相位曲线，当频率为0.01-1000Hz时，随着频率提高，相位负异常递减；时间常数τ值较小（如块状硫化物等）的极化层反映的相位谱与τ值较大的极化层所反映的规律不同；在同样的频率范围内，随着激发频率的提高，相位负异常递增，而后又递减；时间常数τ值较大的极化层的相位频谱特征频率要远远小于τ值较小的极化层的相位频谱特征频率。这些谱特征为区分矿与非矿提供了理论依据。     

一种新的测量阵列天线方向图的方法

提出了一种新的测量阵列天线方向图的方法,即单元电流重构法,该方法是阵列天线的结构和组成单元已知的情况下,利用所测出的离阵列天线中等距离处辐射场的幅度和相位,计算出阵列单元的电流分布,进而得到阵列天线的远场方向图,计算机模拟的结果证实了该方法的正确笥和可行性。     

斜投影三维极化滤波

为解决传统三维极化滤波造成的高频地波雷达目标信号极化损失和相位失真,提出一种基于斜投影的三维极化滤波方法,利用目标和干扰的矢量信号分别构建信号和干扰矢量子空间,使用斜投影算子作为滤波矢量进行三维极化滤波.与传统的三维极化滤波相比,基于斜投影的三维极化滤波方法在完全滤除干扰信号的同时对目标信号的幅度和相位不产生影响,有效提高了滤波器输出信号和干扰噪声功率之比(SINR)及信号相参性.仿真结果证实了该算法可以有效抑制高频地波雷达中的干扰信号.     

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。     

电子注激励微纳缝阵列耦合表面等离子体激元

提出了一种电子注激励表面等离子体激元（SPPs）的新机制。平行运动电子注首先激励微纳缝阵列上的仿表面等离子体激元（MSPPs）,以被激励的MSPPs为源耦合激励金属表面的相干可调的SPPs。数值计算与粒子模拟的结果表明该激励方式对于激励SPPs具有重大的优势。基于这种机制,SPPs能被距离金属表面任意远的电子注有效激励耦合。耦合激励的SPPs的衰减时间与被激励的MSPPs一致,其场幅值比同等条件下电子注直接激励的SPPs场幅值大两个数量级。因此,这种新的激励机制可能对SPPs的应用具有重大意义。     

相控超声激发系统的设计

针对相控阵列声涡旋中的多路相控信号的激发问题,选用波形存储和窄带滤波谐振相结合的信号发生芯片MD2134实现信号的输出和功率放大,并利用FPGA编程技术控制输出信号的相位,设计了一个相位可调的8路相控超声激发系统,达到高集成度、操控灵活、相位差可控的目标. 在设计中,用Quartus Ⅱ软件编写寄存器代码,控制信号发生电路输出带有相位差的信号,经过D/A转换和功率放大后驱动换能器形成谐振. 将同步输出的8路中心频率约为500 kHz,相位差为π/4的信号分别激励8个换能器,用示波器采集水听器所接收到的声波波形,并测量各路声波的相位差. 结果表明设计系统的集成度高,输出信号幅度和相位稳定,各路声波相位差和理论结果一致,可在相控超声系统中推广和应用.     

PSO和GA在阵列天线波束赋形中的应用

将粒子群优化算法和遗传算法应用于阵列天线的波束赋形问题中，用MATLAB编制程序分别对10元直线阵和31元圆环阵进行赋形计算，得到了预期的方向图，得出了这两种优化算法在阵列天线波束赋形问题中的优缺点，在计算圆环阵时尝试引入了修正的波恩斯坦多项式以减少需要优化的变量，并结合工程上的需要，用粒子群优化算法给圆环阵赋行计算得到了主波瓣是平顶的方向图。     

含波束宽度的平面相控阵扫描空域分析

平面阵列扫描空域基本求解方法不考虑波束宽度的影响,扩大了实际扫描范围,不利于阵列设计和对目标信号的快速捕捉。针对这一弊端,在基本扫描空域求解方法的基础上引入阵列波束宽度约束。通过坐标变换、平移和三角形几何分析得到水平放置的矩形栅格平面相控阵的扫描空域求解方法和公式。实验仿真结果表明,该方法缩小了平面阵列无用扫描空域范围,便于对阵列工作空间的准确定位,对平面阵列天线的实际工程应用提供了较高的参考价值。     

相控阵超声检测计算模型的建立

以探讨相控阵超声检测计算模型的建立为目的,从相控阵超声检测原理着手,模拟相控阵超声探头声束发射和信号接收的物理过程,结合单晶片探头的声场计算模型,建立完整的相控阵超声检测的计算模型.采用该模型计算模拟一维阵列相控阵探头检测试块中横孔所得缺陷回波信号,经过相应的信号处理得到B显图,并与对比实际相控阵超声检测得到的B显结果进行对比,对比结果表明所建立的模型与实际检测结果吻合较好.该模型的建立能帮助检测人员加深对其检测过程的理解,并有助于分析检测结果.     

非线性参数激励振子混沌运动的实验研究

对一端固定一端滑动受轴向简谐载荷的屈曲梁的混沌运动进行了实验。研究了其九共振和主参数共振两种情况。实验发现混沌运动的形式随着激励频率，激励幅值和阻尼的变化而变化。给出了混沌响应的时间历程，响应谱和Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射。     

高功率微波空间功率合成方法研究

根据微波空间功率合成机理,分析了相控阵法、聚焦束法和交叉束法空间功率合成的特点,模拟计算了聚焦束和交叉束在远距离目标处的能量密度。结果表明空间功率合成能有效地增强远距离目标处的能量密度。     

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.     

单元互耦对自适应平面阵列性能的影响

采用混合法-矩量法和并矢格林函数法,着重研究了微带天线单元间的互耦对自适应平面阵列输入驻波比、波束指向、方向图的副瓣电平和零点位置的影响,最后通过测试对上述影响进行了验证,理论和实测较为一致。结果表明,在移动通信中,基站自适应平面阵列的设计必须考虑辐射单元互耦效应。