子阵级延时的宽带相控阵技术分析

相控阵采用传统移相器会带来天线波束指向随频率发生变化的现象,阵元延时是提高宽带相控阵天线波束指向精度的重要方法,但其成本和设备量对小型化阵列不可接受,提出一种子阵间采用延时芯片、子阵内阵元级使用移相器的宽带相控阵设计方法,该方法设备量显著降低,具备工程化条件,仿真结果表明,该方法可大幅降低频率对波束指向精度的影响。     

相控阵天线栅瓣效应与规避

相控阵天线由许多阵元排列组成。根据不同的阵元间距和波长的关系,给出了栅瓣出现的位置。搭建了一个试验平台,通过控制扫描角度可以看到栅瓣出现的位置。采用相控阵天线技术结合传统天伺系统的方法,可以扩大天线的扫描范围,并且起到了规避栅瓣的作用。简述了多波束形成过程,论述了阵列天线的空间功率合成,并仿真出天线多波束方向图的理论值,与实验得到的结果相吻合。对工程起到指导作用。     

一种DBF体制卫星接收共形相控阵天线

提出了一种全数字波束合成(digital beam forming, DBF)体制卫星接收共形相控阵天线设计思路.该天线采用半球形共形阵排布方式, 阵元采用双层微带贴片天线实现宽带圆极化.在半球形的布局下, 通过判断卫星信号来波方向在球面上的投影来选择工作的阵元, 形成与来波方向一致的波束, 在全空域(—75°~75°)的仰角内可实现增益起伏小于1.5 dB的波束覆盖; 后端采用射频数字一体化设计技术, 可同时形成多个波束, 实现了一个天线跟踪多颗卫星的能力.最后加工和测试了天线样机, 验证了共形半球阵的波束形成能力.提出的天线设计思路有助于拓展数字波束体制在卫星通信中的应用, 对全空域多波束相控阵天线的研制具有指导意义.     

相控阵-MIMO雷达发射波束形成

对MIMO雷达提出了一项新技术——相控阵-MIMO雷达。该技术充分利用了MIMO雷达和相控阵雷达相干处理的优点,其实质就是把发射天线分隔成多个子阵,每个子阵发射相互正交的波形,通过设计每个子阵的加权矢量使天线在空间形成波束,并且每个子阵可以构成MIMO雷达模型。仿真分析表明：和相控阵和MIMO雷达相比,提出的相控阵．MIMO雷达具有更优越的性能。     

一种全空域覆盖卫星通信多面相控阵天线

设计了一种可以覆盖全空域的卫星通信相控阵天线,采用七面阵圈成台体的形武,每一面阵上设置四单元的相拉阵天线阵列,其波束分别覆盖空域中不同的部分,其中顶部的面阵形成的波束覆盖上半空间的部分区域,侧面的六个面阵产生的波束分别覆盖低仰角空域。在系统内部采用开关切换的形武,对不同面阵的工作状态进行控制。在每一面阵申,由四单元组成的相控阵可进行波柬扫描,以扩大波束覆盖范围。系统内部的传感系统和有源功率控制设备实现天线对卫星的自跟踪功能。该典型设备可以用于各种移动载体上。     

基于分数时延的宽带数字阵列波束形成

对于宽带数字阵列雷达,传统的波束形成方法会导致天线波束扫描不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入分数时延滤波器。通过对一种分数时延滤波器设计方法及宽带数字阵波束形成原理的分析,提出针对有载波宽带雷达信号的接收波束形成实现结构。仿真结果表明了该方法的有效性,与传统波束形成方法相比,其性能与理想延时更接近。     

考虑互耦的平面相控阵天线波束形成

针对互耦会影响天线方向图的问题,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时平面相控阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对相控阵天线波束形成的影响效果,然后用软件补偿的方法补偿互耦所造成的影响,从而完成了相控阵天线波束形成的综合.     

一种阵列天线的去耦合技术应用北大核心CSCD

相控阵接收机是将小型阵列天线放置在射电望远镜焦平面位置，通过波束合成器瞬时形成多个交叠波束、实现连续视场覆盖的信号接收技术。作为阵列天线的一种，相控阵接收机前端的天线阵列由于各阵元排列紧密，阵元之间的电磁耦合在所难免。本文利用常规互阻抗法对四阵元微带天线阵列进行耦合效应分析，通过各端口开路电压及阻抗矩阵求解耦合电压，借此调整波束合成网络以实现阵列的去耦合功能。通过去耦前后的实测方向图比对，可以看到阵列的主波束方向、旁瓣电平及对称性都有了一定的改善，以此验证了该解耦技术的可行性。     

一种子阵级波束形成抗干扰方法

自适应波束形成技术是相控阵雷达抗干扰的一种重要手段,目前提出的许多有效方法都是基于阵元级线阵自适应波束形成方法,而实际的相控阵雷达系统多采用阵面结构.结合线性约束最小方差(LCMV)算法,研究了一种子阵级波束合成抗干扰方法.在目标方位接收功率不变的条件下,最大限度抑制干扰方向信号接收.     

一种相控阵光学天线设计方法

相控阵天线可实现波束的电控扫描,已在微波波段获得广泛应用.但在光波波段,由于波长短引入的大电尺寸问题影响了相控阵的应用.本文提出了一种相控阵光学天线设计方法,通过增大阵列栅距大幅减少阵元数量,并通过设计阵元辐射特性抑制大栅距产生的栅瓣,显著增强相控阵光学天线的可实现性,该方法的代价为限制了天线的扫描范围.此外,还提出了通过模2π的方法降低光学移相器的实现难度,并论证了该方法在光波波段的合理性和可行性.