一种直升机载X/Ka双频段雷达共口径天线

提出一种偏照馈电的X/Ka双频段极化扭转式卡塞格伦天线形式,实现了气象和防撞雷达系统共用一副天线,达到降低气象和防撞雷达设备体积和重量的目的。天线的试验结果表明,天线波束扫描范围内,在X频段,天线的副瓣电平优于-20.2 dB,天线效率优于44.8%;在Ka频段,天线的副瓣电平优于-20.1 dB,天线效率优于40.2%。该天线能兼顾满足气象和防撞雷达系统的技术要求,具有一定的工程应用价值。     

双频共面单脉冲天线研制

论述了双频共面单脉冲天线的设计方法。天线口径较小时,馈源的遮挡口径相对较大,这对天线的性能影响很大,选择口径较小的双频馈源是实现双频共面的关键。天线低频段馈源采用4喇叭单脉冲形式,高频段馈源采用单口多模单脉冲喇叭,通过各自的馈电网络实现单脉冲功能。天线采用卡塞格伦形式,通过对天线和馈源的优化设计,可实现天线双频段工作性能,实测结果与计算结果基本吻合。     

高增益低副瓣卡塞格伦天线设计

由于卡塞格伦天线具有优良的电气和简单的结构特性,因此被广泛应用于雷达、通信、气象、遥感遥测等领域,但是由于天线副面的阻挡影响,卡塞格伦天线要实现较低的第一副瓣电平非常困难.针对限制卡塞格伦天线实现低副瓣电平的各方面因素,通过合理选择天线结构参数,精心设计高性能、高效率的双模照射馈源,在Ka频段实现了高增益、低副瓣卡塞格伦天线,完成了天线波瓣的远场测试,并给出了相应的测试结果.     

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。     

W波段双极化单脉冲天线设计

为了探测目标的极化特性,研制了工作在W波段的双极化单脉冲卡塞格伦天线.天线由主反射面、副反射面、馈源喇叭、正交模耦合器及和差器组成.天线主反射面口径为137 mm,馈源为五喇叭形式,正交模耦合器采用渐变波导匹配方案,和差器通过平面型定向耦合结构实现.通过将馈源喇叭、正交模耦合器及和差器集成设计,减小了连接损耗,压缩了天线纵向尺寸.测试结果表明,天线驻波带宽约3. 7 GHz,极化隔离度优于35 dB,和波束增益大于37. 9 dBi,副瓣电平优于-15 dB,差波束零深优于-25 dB.天线在W波段实现了较好地双极化单脉冲性能.     

X/Ka双频段宽带极化扭转卡塞格伦天线设计

针对标准卡塞格伦天线因馈源口径、副反射面以及支杆遮挡而导致的增益较低和副瓣电平较高的问题,文中设计了一种极化扭转变形卡塞格伦天线,通过副反射面的波选择功能、主反射面的90°极化扭转功能最大限度地降低了副反射面及支杆的遮挡效应。针对主、副反射面结构复杂的情况,采用等效介电常数的方法简化仿真模型。首先,利用电磁仿真软件CST对副反射面的反射率和透射率、主反射面的极化扭转特性进行仿真分析。然后,利用电磁仿真软件FEKO对天线主、副反射面进行总体设计仿真优化分析。最后,实测的天线工作绝对带宽为2 GHz,上、下边频以及中心频点和方向图的副瓣均小于-20 dB,且实测结果与理论计算及FEKO仿真结果较为一致。     

卡塞格伦天线副反射面运动扫描研究

星载大口径反射面天线运动扫描中会产生较大干扰力矩,对卫星平台姿态稳定造成较大影响。研究了天线副反射面运动扫描技术,在卡塞格伦天线系统中固定主反射面和馈源系统,通过运动副反射面实现波束扫描。卡塞格伦天线副反射面扫描运动中,每个特定扫描角度存在方向图性能恶化程度最低的最佳副面位置,运用射线优化法对各扫描 角度对应的最佳副面位置进行求解。文中给出了设计流程,通过软件进行仿真设计,加工了天线测试系统并进行方向图测试,验证了设计方法的正确性。     

前馈偏置卡塞格伦天线低轮廓设计

低轮廓卫星通信天线不仅具有很好的应用前景,而且具有重要的理论研究价值。前馈偏置卡塞格伦天线不仅具有较高的效率,而且可实现Ku频段和Ka频段双频段共用。给出了前馈偏置卡塞格伦天线实现低轮廓设计的3个步骤:合理配置各参数,使天线高度达到可以满足要求的值;进行椭圆口面赋形设计,达到天线电气所需要的等效口径面积;选择主面的旋转轴,保证主面转轴后电气性能和天线高度变化不大。     

X频段介质加载圆极化喇叭天线设计

设计了一款基于全介质极化器的X频段圆极化喇叭天线。该全介质极化器加载在线极化喇叭天线的前端,将线极化波转换为圆极化波,并有效辐射出去。同时,该全介质极化器还将天线的实测增益提高了约2 dB。天线的测试结果与仿真结果吻合较好。该天线在X频段（8~12 GHz）的实测S11均小于-10 dB,实测轴比在X频段内均小于3 dB,表明该圆极化喇叭天线具有宽带高增益特性。并且,该全介质极化器使用3D打印技术制作,具有加工简便、成本低的优点。该天线可应用于雷达、跟踪制导、卫星通信系统等领域。     

高功率近场卡塞格伦天线的设计

系统地给出了高功率近场卡塞格伦天线的设计.刺用内壁光滑的指数型多模喇叭满足高功率微波天线对馈源高功率容量和良好辐射特性的要求,并将介质透镜加栽于喇叭馈源口面,以保证对天线副面进行平面波照射.通过优化设计,得到X频段高功率近场卡塞格伦天线的结构尺寸,使其理论功率容量大于600 mW.实测结果与仿真结果吻合良好,证明该设计方案的可行性.     

A multielement high power monopulse feed with low sidelobe and high aperture efficiency

A multielement high power monopulse feed was investigated for excitation of a phased array. This feed has the advantages of high antenna efficiency, effective independent sidelobe control for the sum and difference patterns, and high power handling capability. A 32-element device has been designed which yields theoretical sidelobe levels less than -31 dB for both the sum and difference patterns over the 2800 to 3200 MHz frequency band. The aperture efficiency is 69.5 percent which includes 0.1 dB spillover loss and 1.40 dB tapering loss. The difference slope efficiency defined as the actual slope gain over the maximum possible value is 50 percent at midband. An experimental feed was constructed to verify the predicted performance characteristics. Measured data on both the radiation patterns and the antenna gain agreed very Well with the analytical results. The measured sidelobe level is below -30 dB for all sum and difference beams over the 2800 to 3200 MHz. In addition, this feed can be designed for low power intensity at the feed aperture so that very high power operation can be attained.     

Transreflector antenna design for millimeter-wave wireless links

A transreflector antenna is compact, like a Cassegrain reflector antenna, but it has the high efficiency and low sidelobe levels of a prime-focus reflector. We describe in detail how to design a transreflector antenna and its components, including the transreflector, the polarization twist-reflector, and the feed horn. As validation of our design methods, we have developed a 9.5-in transreflector antenna with a focal length of 3.2 in. We can operate the antenna at the Ka or V band, depending on whether we use a Ka- or V-band feed horn and twist-reflector. In both bands, the measured efficiency of the antenna exceeds 50%, the peak sidelobe level is below -17 dB, and the principal-plane cross-polarization rejection exceeds 33 dB. The input return loss is greater than 12.5 dB across each band of operation.     

L/S双频段圆形阵列单脉冲抛物面天线

该文研究了一种以六单元圆形阵列作为照射器的单脉冲抛物面天线,这种天线具有实现宽频带跟踪的独特优点,其输出信号类似于圆波导单口径多模馈源,具有一个和波束,一个锥形差波束,并给出了没有接收机参与的情况下,将宽频带的和差两个通道变成单通道的途径。研制了一套L(1#61485;2GHz),S(2.2#61485;2.3GHz)宽频带双圆极化单通道单脉冲天线,对该天线的照射器、分波器、波束形成网络、单通道变换器等组件和馈源结构集成化设计进行比较详细的介绍。该馈源安装到一个3.2m的抛物面上,频率为1.1GHz,2.2GHz时,和波束增益分别为22.9dB,30.1dB;差波束零深为35dB,40dB。在L/S两个频段内跟踪稳定。     

快速扫描毫米波单脉冲天线设计

采用极化扭转式卡氏天线、四喇叭馈源和波导混合环式和差网络实现了8mm波快速扫描单脉冲天线。给出了天线各部分的设计、公差分析和仿真。由于设计时进行了详细的公差分析,样机几乎未经任何调试,便全面满足设计要求,主要指标与仿真结果非常吻合,表明给出的设计方法和公差分析对工程设计有较强的指导意义。     

Millimeter-wave double-dipole antennas for high-gain integratedreflector illumination

A double-dipole antenna backed by a ground plane has been fabricated for submillimeter wavelengths. The double-dipole antenna is integrated on a thin dielectric membrane with a planar detector at its center. Measured feed patterns at 246 GHz agree well with theory and demonstrate a rotationally symmetric pattern with high coupling efficiency to Gaussian beams. The input impedance is around 50 Ω and will match well to a Schottky diode or SIS detector. The double-dipole antenna served as the feed for a small machined parabolic reflector. The integrated reflector had a measured gain of 37 dB at 119 μm. This makes the double-dipole antenna ideally suited as a feed for high-resolution tracking or for long-focal-length Cassegrain antenna systems     

共反射面双频段单脉冲馈源设计

叙述了共反射面双频段单脉冲馈源的一种设计方法，该馈源采用了各自频段的喇叭馈电，实现了双频共面馈电的技术要求。根据馈源的理论方向，计算了天线的理论方向图。     

基于准光技术的亚毫米波单脉冲天线

基于准光技术在亚毫米波频段设计分析了一种单脉冲天线。采用时域有限差分(FDTD) 方法结合斯特拉顿-朱兰成(Stratton-Chu)公式对该准光单脉冲天线的辐射性能进行了严格的仿真分析。为了进一步抑制辐射和波束方向图的副瓣电平,引入了修正的介质双曲透镜。仿真结果表明,该单脉冲介质透镜天线具有良好的辐射特性,其中和波束的副瓣电平小于-11.9 dB,差波束的零深低于-30.0 dB,不平衡度小于0.50 dB。     

3300mm口径W波段辐射计偏馈反射面天线设计

本文为W波段辐射计设计了一副口径为300mm偏馈反射面天线,天线要求的工作频率为94.5GHz,副瓣电平低于-25dB,交叉极化电平低于-30dB,半功率波束宽度优于1?。文中采用较小偏置角以改善偏置天线的交叉极化特性,采用焦面场匹配法和模比利用法设计了匹配馈源,通过仿真优化设计,得到良好的波瓣等化电平和驻波比。测量结果表明,测量值与理论值吻合,满足辐射计的指标要求。