一种偏馈FZP天线的设计方法

本文通过对ＦＺＰ反射面偏轴扫描特性进行的分析,基于菲涅尔区相位修正原理,提出一种新型的偏馈ＦＺＰ反射面天线设计方法,并利用物理光学方法得到一组模拟计算的数值结果。通过与正馈ＦＺＰ反射面天线的比较,证实了这种反射面天线具有一些很好的聚焦特性。有关数值结果有助于该类天线的实际设计。     

偏馈FZP天线的远场辐射特性

利用物理光学法分析了偏馈FZP反射面天线的辐射特性，考察了喇叭馈源的最强辐射中心带来的影响，计算机模拟结果表明了该天线具有较好的辐射特性。     

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%.     

偏馈天线反射面的计算与设计

本文介绍了一种简单、实用的测偏馈天线反射面的方法，由可以方便测量出的长、短轴及天线深度导出计算天线焦距的公式。还介绍了设计、加工偏馈无线反射面的几何计算方法及加工方法、检测方法。     

天线的安装与调整

也谈偏馈天线的安装方法我们知道,正馈天线的反射面是整个旋转抛物面,其口径是圆形的,而偏馈天线的反射面则是正馈天线旋转抛物面的一部分。其口径是椭圆形的,正是由于偏馈天线口径的特殊形状.才有了不同的安装方法。一般偏馈天线生产厂家提供的安装图多为"正装",烧友在实际使用过程中,又摸索出"倒装"和"侧装"的安装方法,那么,不同的安装方法是否对信号的接收效果有影响呢?偏馈天线采用     

双频段双极化共孔径阵列馈源反射面天线设计

介绍了一种新型Ku/Ka双频段双极化共孔径阵列馈源偏馈抛物柱反射面天线的设计。在双频段双极化共孔径阵列馈源设计中,Ka波段采用裂缝波导阵,并且位于共孔径馈源阵列的下层,双极化Ku波段采用微带贴片天线、位于共孔径阵列馈源的上层。文中给出了该双频段双极化共孔径阵列馈源的设计及测试结果,并将该测试结果代入偏馈抛物柱反射面天线中在FEKO软件平台上进行了半实物仿真,仿真结果表明,该双频段双极化共孔径阵列馈源偏馈抛物柱反射天线实现了如下设计目标:Ku波段双极化水平面扫描范围为±17°,两个主面副瓣电平优于-30dB,Ka波段水平面扫描范围为±10°,两个主面的副瓣电平优于-30dB,双频段双极化两个主面的波瓣宽度和波束指向完全匹配。     

用于空间功率合成的线阵馈电焦散抛物曲面天线

提出了一种用于空间功率合成的焦散抛物曲面天线,该反射面天线是由xoz平面的一条抛物线沿着yoz平面上的另一条抛物线正交扫描所形成的,天线用8单元E面喇叭线阵进行偏馈。研究了天线的反射面结构参数对天线性能的影响以及横向偏焦电扫描特性,给出了不同辐射方向下阵列的相位配置公式。仿真和实验结果表明:提出的方案可以在给定方向合成高增益波束,与同样线阵馈电的抛物柱面天线相比,H面3dB波束宽度从8.2°下降到了5°,天线增益提高了2.2dB.     

天线近场计算的卷积积分法

本文提出了一种天线近场计算的新方法，文中详细叙述了用于近场快速计算的卷积积分法，并用该方法得到了偏馈反射面天线的近场分布。文中还将该方法的计算结果与物理光学法的计算结果进行了对比，从而验证了该方法的准确性和有效性。     

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。     

卫星反射面天线波束赋形的研究

卫星波束赋形天线普遍采用阵馈抛物反射面天线和单馈成形反射面天线。针对前者阵馈和后者反射面表面形状复杂的特点,本文分别采用了遗传算法和共轭梯度法对这两种天线进行了优化,并获得了中国版图的波束赋形,说明上述算法在卫星反射面天线波束赋形优化中是有效的。     

A Novel Offset Fresnel Zone Plate Antenna

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＦｒｅｓｎｅｌＺｏｎｅｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇＰｌａｔｅＡｎｔｅｎｎａｓ(ＦＺＰＡ )ｏｒｌｅｎｓｈａｖｅｒａｐｉｄｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｍａｎｙｎｅｗｋｉｎｄｓｏｆＦｒｅｓｎｅｌｚｏｎｅｒｅｆｌｅ     

偏馈FZPA焦区场特性研究

基于菲涅尔原理提出了一种椭圆形相位修正区域的偏馈菲涅尔区相位修正平面反射面天线（ＦＺＰＡ），在正入射和斜入射等不同情形下，利用物理光学法分析了其聚焦平面的场幅分布。有关结果表明，这种新型的ＦＺＰＡ具有良好聚焦特性，达到了设计目的。     

Optimization of an Offset Receiver Optics for Radio Telescopes

The latest generation of Cassegrain radio astronomy antennas is designed for multiple frequency bands with receivers for individual bands offset from the antenna axis. The offset feed arrangement typically has two focusing elements in the form of ellipsoidal mirrors in the optical path between the feed horn and the antenna focus. This arrangement aligns the beam from the offset feed horn to illuminate the subreflector. The additional focusing elements increase the number of design variables, namely the distances between the horn aperture and the first mirror and that between the two mirrors, and their focal lengths. There are a huge number of possible combinations of these four variables in which the optics system can take on. The design aim is to seek the combination that will give the optimum antenna efficiency, not only at the centre frequency of the particular band but also across its bandwidth. To pick the optimum combination of the variables, it requires working through, by computational mean, a continuum range of variable values at different frequencies which will fit the optics system within the allocated physical space. Physical optics (PO) is a common technique used in optics design. However, due to the repeated iteration of the huge number of computation involved, the use of PO is not feasible. We present a procedure based on using multimode Gaussian optics to pick the optimum design and using PO for final verification of the system performance. The best antenna efficiency is achieved when the beam illuminating the subreflector is truncated with the optimum edge taper. The optimization procedure uses the beam’s edge taper at the subreflector as the iteration target. The band 6 receiver optics design for the Atacama Large Millimetre Array (ALMA) antenna is used to illustrate the optimization procedure.     

Elimination of DC Offset by MMSE Adaptive Equalizers

Data communication systems are often beset with the problem of dc offset. The questions addressed and answered in this concise paper are: 1) can minimum mean-squared error (MMSE) equalizers correct dc offset? 2) what are the exact effects of the equalizer on offset, and offset on residual MSE? We conclude that MMSE equalizers can reduce the effects of dc offset but cannot completely eliminate them. Quantitative results give residual MSE as a function of offset magintude, equalizer length, and signal energy.     

长焦距空间相机调焦机构设计

长焦距空间相机容易因环境变化产生离焦现象,引起相机成像质量下降。根据空间相机不同的结构特点和工作环境,需要设计相应的调焦机构。从保证相机成像质量和结构空间要求的角度出发,阐述了调焦机构的工作原理和组成,进行了调焦机构的方案选择,分析了调焦机构误差分布,提出了一种由精密滚珠丝杠和直线轴承实现导向和运动方向转换的调焦机构。对调焦机构进行了力学试验和分析。试验结果表明,调焦机构较强的结构刚度和稳定性能够满足空间相机在复杂环境条件下精确可靠调节调平面位置的要求。     

An offset bifocal reflector antenna design for wide-angle beam scanning

A synthesis procedure and performance results for an offset dual reflector with perfect focusing atpm 8degof beam scan are presented. This bifocal antenna extends the theory of the previously reported symmetric system to an offset design. Approximations, such as the smearing of focal points into a "focal ring," are eliminated, as is blockage. The offset design affords greater design flexibility, although the synthesis is more complex. Computed and experimental results demonstrate the improved beam-scanning performance of this antenna.     

Electromagnetic analysis of beam-scanning antenna at millimeter-wave band based on photoconductivity using Fresnel-zone-plate technique

The proposed antenna is a Fresnel-zone-plate antenna (FZPA) in the Ka band that scans the beam of millimeter wave source. The antenna includes a semiconductor wafer (silicon, gallium arsenide) in which a spatially varying density of charge carriers is selectively established through selective optical illumination using a pulse laser. It is shown that the beam of the antenna can be scanned through the space by reconfiguring the masking of the wafer. The beam scanning is done in the transmission mode. The analysis of the far-zone radiation characteristics is presented using physical optics. Results for the antenna gain, the efficiency, and the co- and cross-polar patterns are given.     

基于对称帧结构的联合频相估计

针对短突发通信系统中联合频相估计的剩余频偏对相偏估计的影响,首次引入对称帧结构的概念.首先,基于一种通用（非对称）帧结构,给出了对称帧结构的概念,并推导出基于此结构的数据辅助和非数据辅助两种同步模式下的载波参数估计克拉美罗界.然后,根据该对称帧结构下载波参数估计克拉美罗界的特征,提出了一种基于对称帧结构的联合频相估计.仿真结果表明,以基于最大似然准则的联合频相估计为例,相较于采用非对称帧结构的相偏估计,采用对称帧结构的相偏估计可以获得更低的均方误差和更大的抗频偏能力.     

一种1090ES相位编码信号的同步算法

载波同步是对1090MHz扩展电文(1090MHz Extended Squitter,1090ES)的相位编码信号进行相干解调的前提和基础,研究针对这种调制方式的基于数据辅助的载波频偏估计算法。构建了1090ES相位编码信号的频偏估计模型,提出了一种基于遗传算法的频偏估计算法,详述了该算法的特点及其实现步骤,并通过MATLAB仿真,分析比较了该算法与Kay算法、Fitz算法及M&M算法的频偏估计性能。该算法的频偏估计范围可以达到采样频率的50%,在信噪比高于3 dB时,频偏估计的均方误差接近于修正的克拉美罗界,并且可以同时兼顾频偏估计精度和频偏估计范围。     

长焦面空间相机调焦机构分析与验证

为了补偿空间相机由于地面定标环境和在轨工作环境不同及发射时振动冲击引起的焦面离焦,保证空间相机在轨成像质量,设计了焦面调焦机构。首先,针对尺寸超长焦面,采用增设调焦内框来增加焦面基板刚度,通过蜗轮蜗杆传动驱动丝杠运动实现机构自锁。其次,利用有限元分析软件patran/nastran建立了调焦机构的有限元模型,用mpc模拟导轨连接,对调焦机构进行模态分析。最后,对调焦机构进行了力学试验验证和精度测试。试验及测试结果表明:设计的调焦机构动态刚度高,一阶计算模态为228.7Hz,而试验得到一阶模态为223.9Hz,两者相差2%;调焦灵敏度达0.25m,调焦精度达到6.3m,焦面基板两端同步误差达到4m,满足航天相机对调焦机构高分辨率、高精度、高可靠性的要求。