低副瓣任意波束直接合成算法研究

在传统阵列天线波束赋形设计中，通过对阵元天线辐射方向图进行幅度相位加权，获得阵列合成方向图.通常阵元激励幅度相位权值的获取，取决于优化算法对目标方向图和阵列合成方向图的对比，通过对阵元激励幅度相位进行大量随机选参后，获得优化结果.由于算法通常是基于相关的阵元方向图，且算法中缺乏副瓣抑制机制，使得方向图合成效率不高且副瓣效果通常不理想.该文设计了一种任意波束直接合成算法.该方法首先在阵元方向图的基础上获得一组互相独立的高增益窄波束（自由基波束），然后基于此波束进行方向图的直接合成，使波束赋形问题统一到基于自由基波束权值运算的范畴内，对波束赋形问题进行了统一，避免了未知参量的随机优选过程，极大提升了阵列天线波束赋形设计的效率.同时在自由基设计的过程中结合了副瓣抑制机制，且这种副瓣抑制机制与波束赋形过程互相独立，使合成波束的副瓣天然地具备了低副瓣的特征.     

遗传算法在赋形波束阵列天线优化中的应用

本文对遗传算法应用于赋形波束阵列天线优化进行了研究,通过对算法的综合和改进,使赋形波束阵列天线在给定副瓣电平和波束覆盖的条件下,增益得到了明显改善,达到了优化的目的,证实了遗传算法应用于此类问题的可行性和有效性.     

基于FFT变换的阵列天线低副瓣方向图综合

阵列天线的最大优点是可波束赋形,产生低副瓣的和特定零陷的方向图,加窗锥削即是波束赋形的一种。本文针对有限视场相控阵进行分析,根据所要产生的动态方向图,采样后用IDFT的方法得到阵列加权序列;另一方面根据不同的波束宽度和低副瓣要求采用相应的窗函数,再根据确定波束指向的相位,由DFT计算得到方向图,使用Matlab的FFT算法绘制方向图。     

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。     

低副瓣智能天线阵型研究

由于智能天线所处电磁环境的特殊性,实现低副瓣特性及快速波束赋形尤其重要。本文从阵型角度出发,计算了圆阵中心阵元、圆阵层数及阵元密度分布对于降低副瓣的作用,并分析了球面阵列的辐射特性;所得结论可供智能天线的阵型设计参考。     

毫米波赋形偏馈双反射面天线技术

为了实现一种具有高口面辐射效率、斜波束出射能力的口径天线,采用几何光学方法设计了一种偏馈双反射面天线.天线主反射面采用赋形设计,副反射面的设计过程中采用Snell定理作为约束条件.通过理论公式、数值模拟仿真和实验测试研究,实现了一种出射波束口径为110 cm、天线口面场分布为抛物形分布、波束出射方向与竖直方向成20°夹角的赋形偏馈双反射面天线.在中心频率95 GHz下,实测天线增益为59.7 dB,第一副瓣电平为-19dB,天线口径效率达到78%.     

77 GHz汽车角雷达宽波束平坦增益阵列天线设计

设计了一款基于波束赋形技术的宽波束、平坦增益平面阵列天线,用于汽车角雷达系统.该阵列天线由三个1×10串馈线阵组成,串馈线阵采用单元不等间距分布的Dolph-Chebyshev天线综合法进行设计以降低副瓣.为了满足汽车角雷达宽视场角(field of view,FOV)的需求,对平面阵列天线采用波束赋形技术以展宽方位面...     

一种双波束同步扫描相控阵天线的设计

详细介绍了一个具有双波束同步扫描功能相控阵天线的工作原理、设计方法及其实测结果,该天线为平面相控阵形式,工作频率为150～260 MHz,水平极化,增益大于28 dBi,同时具有方位低副瓣和俯仰余割赋形的特点。     

低副瓣天线反射体制造工艺

本文简略介绍低副瓣天线及其反射体的组成部分、结构特点和技术要求。然后着重介绍低副瓣天线反射体制造工艺中的主要关键技术。     

赋形波束双弯曲反射面天线探讨

针对赋形波束双弯曲反射面天线出现条带相交情况以及用大口径天线直接在骨架筋条上铺设网来构成反射面，提出了反射面重新构造方法。消除了反射面上的奇异区域，解决了一般情况下赋形波束双弯曲反射面天线的设计问题，提高了设计精度。文中还给出了设计实例和计算测试结果。     

超宽带低副瓣赋形反射面天线研制

本文介绍超宽带低副瓣赋形反射面天线的实验研究。经实测,研制的天线在Ｓ波段大于２５％的带宽内,水平面最大副瓣电平均值小于－３１ｄＢ,垂直面具有超余割平方波束,天线系统电压驻波比小于１．２３。同时,在更宽的频带内该仍然上仍十分优异的电气性能。     

宽带相控阵天线延迟线分析

采用频率无关移相器的相控阵天线的波束指向会随频率发生变化,实时延迟线是提高宽带相控阵天线波束指向精度的重要方法。分析了子阵级采用延迟线,单元级使用移相器的宽带相控阵天线副辫特性,发现当工作频率改变时,由于阵列存在周期相位误差导致天线副瓣电平抬高。针对此问题,提出单元级精细延迟线方案,消除周期相位误差对天线副瓣的影响。仿真结果表明,这种方法在扩展相控阵天线带宽的同时,明显改善了天线的副瓣特性。     

机载X 波段圆口径平面阵列天线的子阵划分研究

针对机载X 波段圆口径相控阵天线,文中提出了五种典型子阵划分方法,以解决相控阵天线瞬时宽带工作时宽角扫描波束色散的难题,同时,实现指向角偏差、第一副瓣电平、增益、平均副瓣电平、最大副瓣电平等典型参数性能最优化;在仿真分析基础上,总结了子阵划分方法与天线性能之间对应关系。     

差分进化算法在阵列天线波束赋形中的应用

在相控阵天线的应用中,有时需要实现左右不同的副瓣电平。为了减少计算量,我们希望能使用尽量少的参数实现对副瓣不同要求的波束赋形。本文提供一种设计方法,针对一个16 单元的阵列,只对天线16 个单元的幅度以及其中一个单元的相位进行优化,其15 个单元的相位随扫描角度变化。通过差分进化算法的优化能迅速方便的得到所需 的幅度相位值,对各个扫描角度实现不同副瓣的波束赋形,使天线在左右的副瓣电平分别为-25 dB 和-35dB。     

低副瓣智能天线阵型研究

由于智能天线所处电磁环境的特殖性,实现低副特性及快速波束赋形尤其重要。本文从阵型角度出发,计算了圆阵中心阵元、圆阵层数及阵元密度可分布对于降低副瓣的作用,并分析了球面阵列的辐射特性,所得结论可供智能天线的阵型设计参考。     

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。     

多波束反射体天线的设计与分析

介绍了基于初级及次级方向图高斯波束分析的多波束反射体天线的简要设计与分析公式。推导出的公式可用于多波束天线系统覆盖区域方向和波束间隔离的快速设计和性能分析。本文所给出的分析结果与反射体天线方向图物理光学分析基础上的精确计算得出十分吻合,这种分析还可扩展到多波束透镜天线和赋形／等场强波束天线。     

遗传算法综合智能天线的赋形波束

余割赋形波束由于其在很宽的角度内有强度近于恒定的回波,被广泛应用于阵列天线中。建议在智能天线中引入余割赋形波束,采用遗传算法进行综合,并结合遗传算法和实验,得到了期望的结果。仿真和测试结果均表明了此方法的有效性。     

小型单脉冲SSR天线的研制

介绍了一种单脉冲SSR平面阵列天线的研制，其特点是在满足天线方向图3dB宽度的情况下，使天线和波束副瓣尽可能低，确保差波束完全覆盖和波束水平副瓣电平，不出现副瓣应答。     

基于差分进化算法的阵列天线波束赋形研究

在阵列天线波束赋形设计中,通常方法是对阵列的阵因子进行分析,这类方法没有考虑阵列单元的影响,所设计的波束形状与要求的有一定差异。本文将差分进化算法(DE)与高频电磁仿真软件HFSS相结合,分析阵中每个单元的影响,减少波束赋形结果与天线实际方向图之间的差异。文中对一个微带缝隙阵列天线进行了低副瓣优化设计,设计结果和HFSS仿真结果吻合良好,两者之间差异在0.3dB范围之内,验证了设计方法的可行性。