副面修正卡塞格伦天线设计中的几个问题

本文根据几何光学理论,介绍了副面修正双反射面天线组合馈源相位中心的计算方法.并利用并矢反射系数,导出了包括差波束在内的副面散射场及天线口径分布,因而解决了副面修正天线性能参数的计算问题.     

小型修正型与非修正型卡塞格伦天线的比较

已经设计和研制出一种X波段2．6米实验天线系统，它要求天线总效率为70％，圆极化收发隔离为25dB。为使天线口径效率达到最大，采用一种可产生一个专门成形的副反射器和主反射器的整形技术。然而，为降低成本，选择了本文所描述的结构，在该结构中，主反射器可配用一种相位误差小的市售抛物面。该修正型系统带有电小副反射面（10．7λ），其天线增益比使用同样抛物面和双曲面副反射器的普通系统的天线增益高0．75dB。测试结果表明，即使是小型系统，也可以通过使用修正型副反射器来大大提高天线性能。     

带引向器的非对称平衡对拓Vivaldi天线设计

设计了一副改进的非对称平衡对拓Vivaldi天线。辐射贴片外边缘用3阶多项式曲线修正,以实现很宽的阻抗带宽。在天线口径处嵌入一个金属贴片作引向器以改善天线的辐射特性。对辐射贴片引入非对称性,使得E面波束偏离得到进一步补偿。实测结果表明,该天线具有极宽的工作带宽,在2~40 GHz内的增益大于0 dBi,且在15~30 GHz内的增益大于14 dBi;E面的波束偏离在6~40 GHz频率范围内小于3°。该天线具有结构简单、尺寸紧凑（44 mm×98 mm）以及方向图稳定等优点。该天线能够较好地应用于相控阵、超宽带系统等。     

仅修正付面的小口徑卡塞格倫天线

电尺寸小(70λ以下)的卡塞格伦天线,只要对副面进行修正,主面保持为拋物面,天线的效率便可提高到70％左右。困难在于要实验确定整形副面的等效相位中心。本文导出一组公式,可用以计算确定整形副面的等效相位中心,无需进行困难的副面散射场测量。     

关于减小卡塞格伦天线副面遮挡效应的研究

卡塞格伦天线以较短的轴向尺寸实现了长焦距天线的性能，且结构具有较大的灵活性，更便于维修与调整，但存在副面遮挡效应。从减小副面直径和偏置卡塞格伦天线两个方面，对如何减小副面遮挡效应进行了讨论。     

一种低副瓣的双反射体柱面天线

针对串联馈电的波导裂缝平面阵天线波束随雷达工作频率改变而指向不恒定问题,提出了一种通过赋形的双反射体实现预先给定的口径场幅度、相位的低旁瓣一维相扫雷达天线的设计。该天线为赋形的卡塞格伦式极化扭转柱形双反射体。由于在赋形面,馈源的相心至口径面电磁波的传播路径处处相等,从而使波束指向恒定。又由于采用了对双反射体的赋形及其他降低副瓣的技术,使天线能够获得低副瓣效果。文中对赋形双反射体的理论计算公式作了简单推导,最后还给出了按照不同的天线波束副瓣电平要求,利用几何光学法得到的赋形主、副反射体的计算结果。     

波束波导馈电的新型偏置近场卡塞格伦天线

提出一种新型偏置近场卡塞格伦天线,天线的主副镜均由具有圆口径的抛物面镜构成,给出了主副镜的几何参数和设计方程。采用非传统且适应高功率应用的波束波导进行馈电,天线系统（含波束波导）采用了几何光学和去极化的设计方法。根据照射锥削角和高斯束腰设计了方向图圆周对称的波纹喇叭馈源。在此馈源喇叭的基础上,根据高斯波束法得到波束波导各镜面尺寸。采用物理绕射理论对一个设计实例的方向图进行分析,证明该天线系统具有极低的交叉极化电平和旁瓣电平。     

随机误差对电扫阵列天线副瓣和方向性系数的影响

研究随机误差对电扫阵列天线（包括频扫和相扫天线）方向性和副瓣电平的影响，根据频扫阵列天线实际存在的随机误差给出了计算结果。     

微带补片激励的宽带背腔天线

为满足飞行器天线在防护层下工作的要求，从双层微带天线出发，采用ANSOFTHFSS软件计算了天线窗内的场分布；阐述了微带激励的背腔天线的工作模式，包含微带TM11模过渡为口径面近似TE11模辐射和开口的异形谐振腔（TM010和TM210）辐射；设计出了宽带匹配的天线样机，并给出了相关设计尺寸。测试结果表明，该天线在S波段驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）≤2．0的匹配带宽达到42％。     

关于口径衍射的相似性

本文讨论了天线口径衍射场分布的相似性问题。对一定的口径分布，当口径特征尺寸、波长及观察平面至口面的距离改变时，衍射场分布存在两种不同的相似性。即电尺寸恒定性的“严格相似性”及电尺寸变化时的“近相似性”。     

卫星地面接收天线口径计算与实践

本简述了卫星地面站在卫星服务区内接收不同卫星、不同频段（C/Ku)、不同模式（模拟/数字）电视节目天线口径的计算,并进行了在一副天线上安装C/Ku一体化四馈源同时接收一颗卫星上全部电视节目的实践。     

口径面与测量面不平行时的天线近场检测

研究了在被测天线的口径面与平面近场测量面不平行时，将近场测量数据到天线口径面的变换转化成对矩阵方程的求解，采用奇异值分解法，在最小二乘意义下求出天线口径面上的幅相分布，对天线进行诊断和校准，并通过实验验证了该方法的有效性和实用性。     

试验天线对雷达罩传输效率的影响及分析

在雷达罩电性能测试过程中,需要用到试验天线,试验天线的类型、极化方式和口径尺寸对雷达罩电性能测试结果有一定影响。文中对试验天线口径尺寸对雷达罩传输效率的影响程度进行了仿真计算,通过对比测试验证了仿真计算的正确性。计算和测试结果表明:当试验天线与装机天线口径尺寸差别不大时,试验天线口径尺寸对传输效率的影响较小。在工程实践中,当无法得到装机天线时,可以用类型相同、极化方式相同、口径相近的天线作为试验天线,以完成传输效率的测试。     

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。     

多阶振幅量化加权二维固态有源相控阵天线的设计与分析

本文论述了一种多阶振幅量化二维固态有源相控阵天线获得低副瓣的口径设计方法，这种方法可适用于任意复杂口径天线，另外，对于由随机幅相误差和单元（或（Ｔ／Ｒ）组件）失效而引起的幅瓣电平恶化和增益下降也进行了分析。     

双镜天线的主副镜扩展研究与设计

为了解决现有设计方法在设计天线副镜为中小电尺寸时,天线性能难以达到预期的问题,并进一步提高天线G/T值的目标,研究了反射镜感应电流在副镜、主镜边缘截断对天线辐射性能的影响,分别提出了副镜边缘扩展和主镜边缘扩展2种设计方法,并对2种方法设计的天线进行仿真计算。计算结果显示,2种设计方法有效地改善反射镜边缘电流的连续性,其中副镜扩展设计可用于提高天线的增益,主镜扩展设计可用于提高天线G/T值。     

甚低频发射天线的损耗电阻研究

甚低频发射天线结构庞大，但其尺寸与波长相比仍属于电小天线，它的辐射电阻较小，天线的损耗电阻对天线辐射效率影响较大；天线的损耗主要来自于地损耗电阻，本文根据单极型天线地损耗电阻的理论计算公式，对设计时需着重考虑的关键参数进行了分析，并借助数值仿真计算方法对某十三塔天线的实例进行了计算验证。     

可折叠宽带米波双极化相控阵天线设计北大核心CSCD

米波雷达,尤其是高机动米波双极化雷达,在地面防空系统中担任着重要角色。由于工作频率低、波长长,致使米波雷达天线阵列结构尺寸庞大笨重。兼顾实现良好的多功能电性能以及轻便、高机动性的阵列结构致使天线设计面临很大困难和挑战。为了解决天线阵面大工作口径与小运输口径需求之间的矛盾,文中以实现高机动天线阵列为目标,针对天线选型和可折叠结构设计展开了具体论述,提出并设计一种新型可折叠结构的宽带米波双极化相控阵天线单元,该设计方案切实可行,经过实物验证,具备良好电扫性能和高机动性结构特性,为大口径高机动米波双极化雷达的工程化设计奠定了技术基础。     

一种超宽带异向介质共面波导馈天线

基于裂缝谐振环的降频技术,利用色散性稳定、频带宽、电尺寸小的异向介质结构,设计了一种加载异向介质的新型平面波导馈天线（CPW-fed antenna）,实现了天线的宽带小型化。修正的PIFA传输线模型中,利用异向介质的谐振电路取代了传统辐射贴片不连续性而引起的电容效应。仿真和实测数据表明,该天线-10 dB相对带宽超过了80%,物理尺寸也缩减了近一倍,其谐振频段3.5～8.3 GHz内得到全向的辐射方向图。     

天线方向图测试系统信噪比对旁瓣电平的影响

本文阐述了天线方向图测量的原理，利用正弦波信号加噪声的包络概密度函数，导出了系统信噪比对旁瓣电平的误差修正公式，给出了数值修正曲线，并有实验结果验证了理论计算的正确性。