相位加权阵列天线的互耦分析及补偿

采用分段正弦基函数Galerk in法计算了阵列天线的阻抗矩阵,利用互耦阻抗方程分析了相位加权阵列的幅相恶化程度,且用矩量法分析了互耦对两种相对加权阵列天线性能的影响。提出了一种互耦补偿的方法即网络分析法,仿真结果表明了这种补偿方法的正确性和有效性。     

测向天线阵互耦效应分析

天线阵元间的互耦效应将导致天线阵列的电参数和方向性的改变,从而影响测向系统的性能。针对天线阵列各单元之间的互耦现象,提出了利用矩量法精确分析天线阵列各单元上的电流分布,进一步通过互阻抗网络计算法求出测向天线单元的实际激励电压的幅度和相位,进而得到天线的辐射和接收特性。对实际的均匀直线阵列超分辨测向系统中的互耦效应进行了分析,给出了仿真结果,验证了互耦效应对测向性能的影响。     

基于RWG法分析考虑互耦的阵列方向特性

RWG(Rao-Wihon-Glisson)三角基函数为基础的矩量法是分析偶极子天线阵列的有效方法.通过求解阻抗矩阵和矩量方程,可分析天线互耦特性.偶极子模型法是将包含2个三角的RWG边元的表面电流分布用具有等效偶极子矩量的无穷小偶极子代替来求解天线辐射场.运用偶极子模型法替代传统的电场积分法来求解阵列方向图,对考虑互耦偶极子阵列的方向图进行了仿真,并对比分析了和理想情况下的差异.同通常的电场积分方程法相比,此方法具有计算简便,物理意义明确,可分析任意形状的天线等特点.     

基于小型阵列试验的相控阵单元互耦特性研究

相控阵天线辐射单元的互耦特性对天线整体性能有着重要影响,而互耦与具体单元形式相关,因此模型复杂, 难以精确计算和预测。在阵元的小型阵列试验过程中,采用互耦测试的方法,对准八木振子、微带贴片、Vivaldi 单元 等几种典型宽带相控阵单元的互耦特性进行了实验研究,结果表明互耦对不同类型的单元影响大不相同,对单元特性 不仅有传统认为的负面作用,还可能有改善性能的作用,分析结果可供相控阵天线设计时参考;同时,利用测试数据 分析了小型试验阵列的规模对结果的影响,提出了小型阵列的规模依据。     

波导缝隙阵列天线设计

根据等效磁流片法对矩形波导宽边纵缝阵面进行分析设计,采用拟牛顿法对阵面参数求解,设计中考虑了波导内、外互耦的影响,孤立缝的自导纳采用矩量法获得,计算中考虑壁厚。阵列单元的结构与参数采用孤立缝的精确分析结果,从而加快了迭代速度。以S波段2×4单元缝隙阵的阵面分析计算和设计制作为例,测试与仿真的天线特性符合良好。     

一种带尾翼的新型短波宽带偶极天线

设计了一副带尾翼和集总电阻加载的短波宽带三角形偶板子线天线.采用矩量法(MoM)对该天线的电特性进行了仿真计算,优化了天线的电压驻波比和增益特性,并制作了一副实验天线.数值仿真和测量结果表明:在3～30 MHz频带内,该天线电压驻波(VSWR)比小于2.2,在一般地面上平均增益大于4 dBi.     

Ag圆锥天线阵列的太赫兹波受激辐射仿真研究

根据宽频带THz辐射天线的要求,设计了圆锥结构的微米量级金属Ag天线及其阵列。采用矩量法分析了天线电场积分方程的求解方法,并采用CST软件仿真了Ag圆锥天线阵列能辐射太赫兹波特性,理论分析和数值仿真结果表明,单根Ag微米圆锥天线能产生有效的宽带THz辐射,辐射增益可达22.7dBi。而其组成的纳米圆锥天线阵则可进一步改善辐射方向性,提高增益到42.5dBi。该结果将有助于指导太赫兹波辐射源的实验研究。     

口径积分法结合CST软件分析缝隙阵列天线罩

采用近场口径积分算法结合三维电磁仿真软件(Computer Simulation Technology,CST)仿真软件分析了带有多层介质天线罩的平板缝隙阵列.用CST对天线罩内的缝隙阵列天线进行仿真分析得到每个缝隙中心点的电磁场分布,对天线罩部分分析采用近场口径积分法分析天线罩部分对平板缝隙阵的影响.通过对该混合方法计算出的带罩平板缝隙阵列天线结果与CST全波仿真结果进行对比来验证该方法的正确性,结果表明:两者吻合很好.由于采用CST软件提取缝隙阵口径场考虑了阵元之间的互耦,较传统的理想阵元模型更加准确.混合方法避免了全波算法解决电大尺寸多层介质天线罩分析过程中耗费计算资源大、时间长的缺点.     

考虑互耦影响下的智能天线数字波束赋形

本文分析了阵列单元之间的互耦对智能天线阵列数字波束赋形（DBF）的影响。通过对天线子系统建立等效接收模型，对由理想半波振子组成的8单元圆阵（用于TD-SCDMA系统）进行矩量法（MOM）分析，得到表征单元之间互耦的广义阻抗矩阵，由此得到智能天线的互耦信息及其对天线性能（SINR）的影响。通过数值分析结果与试验的结果与对比可以看出互耦对副瓣电平和智能天线抑制干扰的能力有一定的影响。本文的分析对智能天线的研究具有一定意义。     

两种应用于宽带阵列天线的阵列单元

介绍了两种应用于宽带相控阵中的阵列单元,分析了每种天线的性能和优点,对天线单元进行了充分的设计、仿真和优化,仿真结果与实测结果基本一致。组成9×9的阵列,并对阵列中单元进行测量,对测量数据进行处理。结果显示出良好的宽带特性,具有较低的互耦等优点,可应用于三坐标雷达系统。     

用MOM-UTD混合方法计算共形天线阵单元间的互耦

采用矩量法(MOM)结合一致性绕射理论(UTD)来计算共形天线阵单元间的互耦。这种混合方法通过UTD来修正MOM中的广义阻抗矩阵将理想导体曲面对天线的影响考虑在内。克服了单独采用这两种方法的缺点。既减少了计算量又达到了一定的精度。计算结果与文献中已有的结果吻合得相当好。     

一种快速分析多导体宽带电磁散射的方法

应用特征基函数法和渐近波形估计技术分析了二维多导体目标的电磁散射特性。特征基函数法对问题中的每个子域构造了一种包含散射问题不同域间的耦合效应的高级基函数,降低了生成的全局矩阵维度,从而可以对矩阵进行快速求解得到目标的表面电流,并结合渐近波形估计技术计算目标的宽带雷达散射截面。数值计算表明:计算结果与矩量法逐点计算结果相吻合,计算效率大大提高。     

基于单次快拍的自适应天线阵互耦效应分析与校正

本文基于天线阵列的单次快拍数据,分析和校正了自适应天线的单元互耦效应.文中首先阐述了基于单次快拍数据的信号处理方法,介绍了构造权矢量法方程的方法,给出了系统恢复期望信号的表达式和形成自适应方向图的公式.采用矩量法互耦分析模型和"前向"方法,分析互耦对系统性能的影响.提出校正互耦的方法,给出了具体的计算方法和简洁的表达式.最后分别模拟了在强、弱干扰的环境下,互耦对系统分辨率和输出方向图的影响,并验证了本文方法校正互耦的效果.     

阵元间互耦对测向性能的影响与分析

用矩量法严格分析了考虑互耦影响下，常用于超分辨测向的各种天线阵阵元的电流分布。然后根据等效网络法，分析了各种常见的天线阵阵元间的互耦以及互耦对一维和二维测向性能的影响，并为实际的天线阵布阵提供了一些技术参考。     

FDTD结合变分法计算线天线间耦合度

线天线的自阻抗、互阻抗及耦合度是工程应用中迫切需要但又很难计算准确的。该文将时域有限差分法和变分原理相结合,求解了线天线之间的互阻抗,从而得到了耦合系数。其结果与FEKO,NEC仿真均吻合良好,表明该文方法可以获得比传统FDTD计算方法更加准确的计算结果。     

综合孔径微波辐射计互耦模型与校正方法

利用阻抗参数法分析天线互耦,根据综合孔径微波辐射成像原理,通过耦合矩阵建立了综合孔径微波辐射计互耦模型。用给出的模型,对互耦引起的反演亮温失真和校正方法进行了深入的理论分析,并给出通过优化天线匹配网络减小互耦影响的方法。仿真结果表明了互耦模型和校正方法的有效性,清晰地反映了互耦造成的反演误差。     

Hybrid analysis of reflector antennas including higher order interactions and blockage effects

The analysis of a reflector antenna system consisting of a feeder, a sub-reflector, and a main-reflector in microwave frequency bands, where the electrical dimensions of the antenna become prohibitively large for the use of a rigorous numerical method, has been performed by high-frequency asymptotic techniques (HFATs). As a result, the radiation patterns and input impedances of the antenna system were calculated based on an approximation: the radiation characteristics of the feed, sub-reflector and main-reflector are independent from each other. In this study, as an effort to alleviate the inaccuracy due to the exclusion of higher order mutual interactions existing among those subsystems, three different hybrid methods [finite-element method/method of moment (FEM/MOM) + physical optics (PO), FEM/MOM + geometrical theory of diffraction (GTD), and FEM/MOM + PO + physical theory of diffraction (PTD)] are introduced in the context of an iterative algorithm. The interactions between the feed and sub-reflector are accounted by a hybrid method which combines the FEM with the MOM; FEM/MOM. Whereas, the interactions between the objects in the FEM/MOM domain and the main-reflector are taken into account through the iteration: the fields and currents in the FEM/MOM domain are updated using the fields and currents obtained from the HFAT domain and vise-versa. These three methods are applied to two-dimensional reflector configurations, and corresponding results are compared in terms of accuracy and efficiency. The accuracy of the hybrid methods, especially those of FEM/MOM + GTD and FEM/MOM + PO + PTD, is found to be comparable to that of a rigorous numerical method. Furthermore, their computational costs are almost independent to the size of the main-reflector and to the distance from the feed point to the main-reflector.     

圆波导壁上小孔耦合电磁能量分析

本文借助圆波导并矢格林函数 ,采用矩量法分析了任意平面波通过圆波导壁上小孔耦合到波导中的能量 ,计算了通过小孔的能量传输系数 ,该结果可用于复杂系统EMC预测。