正交偶极子的极化特性分析

双极化相控阵天线的极化特性及其对目标极化散射矩阵测量的影响,将决定相控阵体制雷达获取目标极化信息的精度和能力,是相控阵雷达极化技术的基础。以正交偶极子为阵元模型,分析了双极化阵列天线的空域极化特性及其对雷达目标极化散射矩阵测量的影响。由于两阵元辐射电场在偏离视轴方向的非正交性,不可避免地会引起两天线交叉极化之间的相互干扰。根据传统交叉极化评价指标的定义,分析了正交偶极子天线的交叉极化特性,并从目标极化特性测量性能的角度,定义了双极化雷达系统的交叉极化隔离度,将其表示为极化测量系数矩阵条件数的形式,以衡量全极化相控阵雷达天线的交叉极化特性。     

机械结构对阵列天线交叉极化特性影响的研究

以全球微波接入互操作系统（WiMax）增补频段上的四单元宽带贴片天线阵列为研究对象,通过分析计算和实验测量,详细研究了机械支撑结构对宽带微带贴片天线阵列的交叉极化性能影响。分析及测试结果表明,介质支撑结构的阵列天线具有更好的交叉极化特性。文章的结论对改善贴片阵列天线的极化纯度、优化天线单元的机械支撑结构具有实际意义。     

雷达天线系统的电子抗干扰

按照军事上的导弹雷达系统的电子抗干扰观点,天线是其中最重要的部件之一。利用雷达天线可提供多种电子抗干扰技术。在天线设计的初始阶段,就要考虑低的主极化副瓣和低的交叉极化响应等特性。其它抗干扰技术如单压缩和正交检测均可通过修改现有雷达天线系统的方法来实现。本文着重说明电子抗干扰方面的重要性及雷达天线系统在电子抗干扰方面所采用的两种方法的优点。     

双极化测向天线交叉极化机理分析及优化设计

双极化天线的极化隔离度是多极化测向系统的关键指标之一,是系统用以正确测向的基础.针对正交双极化天线的极化隔离问题,提出了一种单极子阵列等效模型对不同结构的交叉极化机理进行分析,利用对称平衡化设计思路,提出小口径条件下提升交叉极化性能和极化隔离性能的技术方案,并结合全波仿真方法进行了验证.     

目标交叉极化散射特性的强度分析

对于雷达目标交叉极化散射弱于共极化散射的认识,具有易被忽视的前提,即通常当目标关于由天线和目标所确立的平面对称时,因两者之间相对位置的特殊性才使得目标散射的交叉极化分量明显弱于共极化分量。通过理论推导和测量实验,对目标交叉极化散射强度进行了分析,并在相当广泛的意义上证明了交叉极化散射并不一定弱于共极化散射。该结论对于进一步挖掘雷达极化信息获取能力,进而充分利用极化信息提高雷达工作性能具有一定的启发意义。     

极化阵列雷达单脉冲测角方法研究

极化阵列雷达兼具阵列雷达的优势和极化信息处理能力,是当前先进体制雷达研究的热点。研究了极化阵列雷达单脉冲测角的问题。在明确雷达采用的天线结构的基础上,建立了极化阵列雷达接收信号模型,提出了基于极化并联的单脉冲测角方法,分析了该方法测角性能,给出了测角性能与SNR及回波极化角的关系。通过仿真验证了方法的有效性,研究表明:极化阵列雷达单脉冲测角性能优于任意单(同)极化阵列雷达,且测角性能与回波极化状态无关。     

顺序旋转圆极化相控阵的交叉极化抑制

针对大规模圆极化相控阵天线设计中交叉极化特性评估计算量大的问题,从阵列极化合成理论出发,提出一种简化的计算方法.推导出采用顺序旋转方法形成圆极化的阵列天线的寄生交叉极化阵因子公式,提出旋转相位差值矩阵这一参数,用于对顺序旋转形成交叉极化的机理进行直观的解释.对比分析线极化、椭圆极化单元按不同顺序旋转方式构成的阵列天线的交叉极化特性优劣,列出毫米波通信工程中宽角扫描相控阵天线的单元选型方案、极化合成布阵方式选型方案,为交叉极化抑制提供了设计参考.     

天线特性测量中极化基失配的影响及校准

对一部待测、待评估的天线,其交叉极化特性实际上是依赖于极化基的,极化基匹配或失配情况下,得到的交叉极化性能评估结果也不一样.文中首先建立了天线极化特性测最模型,推导了交叉极化测量校准约束模型,给出了该约束下的最佳收发极化基.并针对实际的雷达天线进行了外场测量实验,实测处理结果验证了上述结论.利用约束模型可对实测的极化方向图实现有效的校准.     

阵列天线抗干扰对RTK的影响研究

随着GNSS的高速发展,基于载波相位的RTK技术受到高度重视,在无人机着陆和大地测绘等方面具有广泛应用.由于卫星距离遥远,信号功率低,很容易受到干扰影响,阵列天线抗干扰技术具有良好的抗干扰性能,可以有效解决GNSS信号弱和易受干扰的问题,因而也受到高度重视.本文在RTK技术和阵列天线抗干扰技术原理分析的基础上,总结了阵...     

基于小孔径阵列天线的卫星导航多干扰抑制方法

为满足卫星导航领域抗多干扰的应用需求，提出基于小孔径阵列天线的卫星导航多干扰抑制方法，分析了天线极化孔径对静态方向图和抗干扰性能的影响、进行了基于小孔径阵列天线的空时、空频和多维域级联抗干扰算法设计，基于4阵元阵列天线系统进行了多干扰抑制的试验验证。测试结果表明，所采用的方法可有效抑制多干扰，具有较高的实际装备应用价值。     

一种旁瓣匿影天线系统设计

旁瓣匿影是相控阵雷达采用的一种典型抗干扰技术。天线系统是旁瓣匿影的核心硬件设备,其设计直接关系到匿影波束能否有效压制干扰信号。针对目前旁瓣匿影容易出现的波束覆盖穿刺等问题,文中设计了一种旁瓣匿影天线系统,它包括全向匿影天线、低噪放耦合模块。通过匿影天线与低噪放集成设计提高匿影链路的干噪比。全向匿影天线采用方位全向双极化天线设计,水平极化匿影天线采用扁波导缝隙全向天线,垂直极化匿影天线采用扁平双锥全向天线。仿真结果表明,两种天线可实现方位向水平极化与垂直极化的全向覆盖。经实测验证,匿影波束能完整覆盖主天线副瓣区,可有效提升雷达系统的抗干扰能力。     

GPS抗干扰接收机性能分析

在GPS接收机的抗干扰领域,空域滤波算法(自适应调零)是目前应用最广泛的方法,空一时二维自适应滤波算法是目前最先进的方法;而在抗干扰接收机的天线阵型中,线形阵和圆形阵是比较常用的2种阵型.介绍空域滤波和空-时二维自适应滤波这2种算法的基本原理,用对2种算法做了仿真,并做性能分析;同时对空域滤波应用线形天线阵和圆形天线阵进行仿真,并做出性能分析,最后得出结论.     

极化阵列天线的性能优势与应用前景

极化阵列是一种能够获取电磁信号极化信息的新型阵列,其阵元的输出为矢量,完备的电磁信息为阵列性能的提高奠定了物理基础。和普通阵列相比,极化阵列具有较强的抗干扰能力、稳健的检测能力、较高的分辨能力以及极化多址能力等优越的系统性能。在雷达、通信、导航、电子战等领域具有广泛的应用前景。     

一种小尺寸极化阵列及其高精度定位波束形成

提出一种偶极子天线单元构成的极化敏感阵列用于全球卫星导航信号的接收,经过阵列信号波束形成后,在抗干扰的同时保留卫星导航信号中载波相位测量值的准确性,可用于基于载波相位测量的高精度差分定位。与传统的圆极化天线阵列相比,该阵列具有阵元构造简单、尺寸小的特点。通过建立极化阵列接收信号模型,分析了天线极化和波束形成算法对卫星导航信号相位的影响,给出了相适应的相位中心稳定的数字波束形成算法。仿真验证了分析的正确性和算法的有效性。     

一种相控阵体制的抗干扰分析方法

从信干比角度考虑,传统的全向辐射体制系统很难实现远距离抗干扰通信,而相控阵体制的高增益、低旁瓣特征可以使系统获得一定的抗干扰能力。从信干比分析入手,引入干扰概率指标,给出了一种针对抗干扰能力的统计分析方法,并进行了仿真分析,结果表明,由于阵面规模直接决定了方向图特性,而天线阵的体积、重量、功耗、成本均随阵元数目的增多而增长,所以在总体设计时需要对阵面规模进行折中考虑。该方法已成功应用于系统硬件总体设计。     

ADC量化位数对阵列天线GNSS接收机的影响

在处理全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）卫星信号时,针对模数转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）量化位数不同导致输出的信号信噪比下降的问题,推导了阵列天线波束形成后输出信号的信噪比理论计算模型,分析了ADC量化位数对阵列天线抗干扰GNSS接收机的性能影响。在7阵元天线且ADC量化位数为10的条件下,理论模型分析和数据仿真结果表明最大抗干扰能力约为85 dB。通过确定ADC量化位数与抗干扰GNSS接收机抗干扰能力之间的关系,其结论为工程应用中抗干扰GNSS接收机的ADC选型和设计提供了理论依据。     

抗干扰天线及天线阵列研究

本文对抗干扰天线及天线阵列进行了研究,提出了一种小型化的微带贴片天线,并使用该天线单元进行组阵。文中提出的立体天线阵列的主天线单元实现了宽波束和在低仰角方向上增益的改善,能够满足工程应用的需要。     

64 单元X 波段高增益圆极化微带阵列天线设计

采用双层矩形贴片加切角的结构设计圆极化单元,并将其组成应用于X 波段64 单元高增益圆极化微带阵列天线。天线基板采用Taconic-TRF,介电常数4. 5,厚度0. 81mm,损耗角正切0. 0035。利用Ansoft HF-SS 软件对单元及阵列模型进行仿真优化。通过实际测试,64 单元阵列天线轴比AR<6dB 的带宽500MHz,增益达到21. 2dB,S11 <-10dB 的相对阻抗带宽达到6. 9%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性。圆极化天线具有较强的抗干扰能力,可很好地应用于电子侦察、电子对抗等领域。设计的圆极化微带阵列天线为组成更大阵列的天线以及构建相控阵天线提供了单元基础。     

基于BD-DFT扩展的大规模MIMO码本设计

考虑到大规模多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）阵列尺寸及外形等因素的限制,本文提出了一种适用于基站采用交叉极化天线面阵的大规模MIMO（Massive MIMO）码本设计方法。该方法综合考虑交叉极化信道的对角化特点和相邻天线之间的相关性,首先设计出与采用交叉极化线阵匹配的码本,进而利用垂直维度天线间的相关性对其进行扩展,最终生成与交叉极化面阵相匹配的码本。仿真结果表明该码本设计方法可使大规模MIMO系统的传输速率和误码率性能得到明显地提升。     

一种基于电磁超材料的抗干扰天线

设计了一种基于电磁超材料的抗干扰天线.该抗干扰天线由矩形波导腔体,铺设于波导腔体底部宽边的电磁超材料以及位于波导腔体上部宽边的辐射缝隙构成.当电磁超材料表现为完美电导体时,该抗干扰天线同传统波导缝隙天线类似,可高效辐射电磁波.当电磁超材料表现为完美磁导体时,该抗干扰天线的性能与带阻滤波器相似,可抑制特定频段的干扰电磁波.该抗干扰天线实现了天线与滤波器的高度集成,结构紧凑.仿真与测试结果显示该抗干扰天线在工作频段具有良好的辐射特性,同时对干扰频段电磁波的抑制可达40 dB.