一维子阵自适应数字波束形成算法研究

在现代雷达系统中,相控阵雷达是其非常重要的发展方向,其中的自适应数字波束形成技术则是相控阵雷达的核心技术.自适应数字波束形成的核心问题是对期望信号的有效接收,但对干扰信号的抑制则是通过调整各个阵元的权值来实现的.由于大型相控阵天线的阵元数目比较多,如果在阵元级进行自适应数字波束形成,则硬件系统复杂.为解决这个问题,可利用子阵级自适应数字波束形成的方法,即每个子阵利用一个接收通道.因此,可在低副瓣的基础上,使子阵自适应波束形成.通过仿真可知:阵元幅度加权可以很好地降低副瓣;可解决均匀非重叠子阵的幅度加权产生的栅瓣问题;子阵级自适应数字波束形成具有很好的抗干扰性能.     

多波束多波位相控阵自动测试系统设计

相控阵天线暗室测试是相控阵天线研制过程中重要的环节之一.为解决多波束相控阵天线近场测试耗时长效率低的现状以及测试系统普适性差的问题,设计了一种用于多波束多波位相控阵自动测试系统,该测试系统采用可扩展接口设计和功能模块化设计以便于系统升级和适配.根据该测试系统的组成,给出了校准测试、近场扫描测试的流程以及测试时序优化和软件设计思路.利用多波束相控阵天线对测试系统进行了测试性能分析,与单步测试相比,方向图扫描精度与单步测试基本一致,测试效率提升显著,对多波束相控阵天线暗室测试具有较好的适用性.     

-种改进的波束空间自适应波束形成算法

在数字阵列雷达中,自适应波束形成（ADBF）算法常被用来抑制副瓣干扰.针对当阵元数较多时ADBF算法运算量很大问题,采用子阵空间或波束空间的方法进行降维处理.通过引入部分自适应阵方法对经典波束空间自适应波束形成（A一ADBF）算法进行了改进,改进后的算法不仅具备波束空间和子阵空间算法的优点,而且更加适合工程实现.仿真结果表明,该算法能有效地在干扰方向形成零点.     

相控阵天线阻抗模拟器的优化设计

固态有源匹配网络可以对随频率和波束扫描角而变化的固态有源相控阵天线的输入阻抗实施良好的匹配．为了方便、安全地调试有源匹配网络，需要对相控阵天线阻抗模拟器进行优化设计．此文采用ＰＩＮ二极管控制电路，将电路反射系数作为优化变量，用数值计算方法确定最终的电路结构和元器件参数．文中给出了相控阵天线阻抗模拟器的测试结果，其结果与模拟计算吻合较好．     

相控阵雷达波束扫描对侦察截获的影响分析

为了实现对相控阵雷达更加有效的侦察截获,必须对相控阵雷达波束及其扫描特征进行深入分析.通过描述相控阵雷达天线方位向与俯仰向的加权方式,仿真得到了相控阵雷达的方向图;根据此信息,结合不同工作模式下相控阵雷达天线扫描情况,建立侦察截获模型,仿真得到了侦察系统接收到信号的幅度变化图;并对相控阵雷达波束扫描时侦察系统截获概率进行了较深入分析,得到了一些有益的结论.     

一种S频段卫星通信相控阵天线设计

为了解决目前卫星通信相控阵天线波束扫描角度范围较小、低仰角增益较低等问题,采用双层微带结构,加载圆形金属腔体,实现了更宽波束的S频段圆极化相控阵单元,来提高相控阵低仰角增益．然后,用24个单元按照水滴状形式排布组成相控阵阵列,以减小风阻．仿真结果表明,在收发频段内,相控阵单元的电压驻波比小于1.3,轴比小于3dB,单元在阵中的3dB波瓣宽度为120°左右; 天线阵列在扫描到仰角25°时,其增益相比天顶方向(仰角90°)下降了4dB左右．最后,加工好的天线阵列测试结果和仿真结果具有很好的一致性,波束扫描角度较宽,低仰角增益较大,满足设计要求．     

天线子阵划分的OSTBC特征波束形成技术

利用对阵元间距要求相互矛盾的空间复用和波束形成两种技术,提出了组合波束形成的空时码发射方案,有效发挥他们各自的优势．通过对发射天线子阵不同划分的研究表明,将发射天线分成多个子阵,可以从波束形成获得分集增益,从空是复用获得复用增益．性能分析和仿真结果都表明,基于单一子阵划分的发射方式其性能严重依赖于波达方向和角度扩展,而基于多子阵划分的发射方式不受波达方向和角度扩展影响,性能保持稳定．当波达方向为0°,角度扩展为50°时,与单子阵划分相比,基于多子阵划分的系统性能提升近12dB．若角度扩展变小,则性能改善更明显．     

旋转相控阵雷达多普勒及波束补偿技术研究

针对采用数字波束形成技术（DBF）的大阵面方位机械扫描雷达通道间目标回波多普勒频率差异大和方向图调制的问题,提出了旋转相控阵雷达多普勒及波束补偿的方法．首先分析多通道旋转天线的多普勒差异及机械扫描调制成因,然后给出对应的多普勒及波束两方面的补偿方法,最后通过仿真实验验证了方法的有效性．仿真结果表明,与不采用多普勒及波束补偿方法对比,采用本文所述方法后,目标所在检测单元多普勒维能量更加集中,改善效果明显;目标所在检测单元幅度也有明显提高．     

宽波束相控阵天线单元分析

相控阵天线是一种运用宽角进行扫描的,天线单元的宽波束具有自身的特点,能够保证天线宽角扫描的准确性,本文通过分析E面和H面都具有宽波束特点的相控阵天线,在腔膜理论的支撑下,运用仿真软件对这种类型的天线进行模拟和分析,从而使天线的性能得到了完善和优化,然后对天线做了试验,试验可以表明此种天线具有宽波束的特点,能够在二维宽角扫描中使用.     

时延单元量化误差分析及宽带相控阵数字波束形成

分析了模拟延时线的量化误差会造成信号功率及信号距离分辨率的降低，在基于子阵和发射为线性调频信号的前提下．提出了一种宽带数字接收波束形成方法．该方法先对接收信号拉伸处理和低通滤波．然后在子阵间时域相位加权实现宽带数字波束形成。低通滤波后的数字采样和信号处理均可在低的速率下进行．太大降低了运算量且容易实现。通过计算机仿真得出．数字方法消除了量化误差的影响．波束形成性能比模拟延时线方法有较大的提高．     

一种紧凑型多频段手机内置环形天线的设计

设计了一种应用于GSM850/900/GPS/DCS1800/PCS1900/UMTS2100多频段移动通信制式的紧凑型手机内置环形天线.整个天线结构包括一个弯折线形的折叠环形辐射体和T型背面耦合单元,其中环形辐射体由连接至微带馈线的T型单元通过电磁耦合机制激励.整个结构尺寸为114 mm×61.6 mm×6 mm,其中环形辐射体仅占空间61.6 mm×15 mm×6 mm,结构紧凑,适合满足移动手机狭小的空间要求.使用HFSS仿真软件设计和优化天线,并构建一个实际的测试模型.测量结果和仿真结果吻合良好,表明此天线能够满足实际需求.     

一种简易结构地板开槽的多频段内置单极子手机天线的设计

设计了一种应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE 2.3 GHz/WiMax2.5 GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式的内置单极子手机天线.天线整体结构由单馈电双分支平面辐射体和开槽结构的不完全PCB地组成,双分支平面辐射体能够产生3个谐振点,其中的短分支产生2 600 MHz谐振点,长分支产生900 MHz谐振点,短分支和长分支共同作用产生1 900 MHz谐振点,开槽PCB地延长地板的电流路径,从而降低了低频谐振点,增加天线带宽.天线整体结构尺寸为115 mm×60 mm×6 mm,其中天线辐射体尺寸为50 mm×15 mm×6 mm.所设计的天线结构紧凑、简单,易于制作,满足移动手机天线的设计要求.使用Ansoft HFSS仿真软件设计和优化天线结构,并制作实际的测试模型.实验测量结果和仿真结果一致性较好,表明了此天线结构设计的准确性.     

结构型吸波材料在阵列天线RCS减缩中的应用

天线雷达散射截面(RCS)减缩时需要保证天线的基本辐射性能,这使得其带内的RCS控制变得十分困难．为此,提出了利用结构型吸波材料实现阵列天线的带内RCS减缩．结构型吸波材料由矩形金属贴片和相邻贴片之间的加载电阻构成,阵列天线为1×4的微带贴片天线阵,并将吸波材料排列在阵列天线单元之间．仿真和实测结果表明,当阵列单元之间加入结构型吸波材料后,阵列天线的辐射性能基本保持不变,阵列天线的带内RCS能获得9dB以上的减缩．     

天线稳定平台控制系统的研究

天线在载体运动过程中会产生动态指向偏差,影响探测效果。稳定平台是用来稳定天线指向的一种自动调节装置。介绍了一种天线稳定平台控制系统的设计、原理及实验结果。它主要由速度控制,位置控制两部分电路组成,其中使用光纤陀螺仪测定平台实时姿态,通过PC／104嵌入式工控机分析运算,经光电编码器与交流伺服电机组合驱动平台以实现天线指向的稳定。实验结果表明该稳定平台控制系统能够满足对天线指向稳定的控制要求。     

天线稳定平台控制系统的研究

天线在载体运动过程中会产生动态指向偏差，影响探测效果。稳定平台是用来稳定天线指向的一种自动调节装置。介绍了一种天线稳定平台控制系统的设计、原理及实验结果。它主要由速度控制，位置控制两部分电路组成．其中使用光纤陀螺仪测定平台实时姿态，通过PC／104嵌入式工控机分析运算，经光电编码器与交流伺服电机组合驱动平台以实现天线指向的稳定。实验结果表明该稳定平台控制系统能够满足对天线指向稳定的控制要求。     

星载SAR姿态误差及偏航调整对多普勒特性的影响

分析了卫星姿态、天线斜视角、地球旋转、目标高度等因素对星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）多普勒特性的影响,旨在研究测绘带上多普勒中心频率、多普勒调频斜率、零多普勒偏移、目标位置等星载ＳＡＲ处理参数．在各种因素的影响下回波信号多普勒频率可能会变得很高,给方位聚焦处理带来很大的困难．通过Ｃ－ＳＡＲ系统参数仿真计算了这些因素对多普勒特性的影响,证明了理论分析的正确性．     

方形切角园极化微带天线的设计

在12GHz中心频率上设计、制作了园极化方形切角(patch with corners)微带天线、方形切角带调配分支微带天线,经Ensemble软件仿真和HP8720D网络分析仪实测表明,本文设计的天线具有良好VSWR带宽特性和较好辐射特性。     

A Novel Flexible Antenna at Very High Frequency Band for On-Body Applications

This paper proposes a novel flexible antenna design operating at very high frequency (VHF) band for on-body applications such as human body communication (HBC). The antenna consists of back-to-back E-shaped fractal and complimentary structures designed over a thin flexible substrate. The overall design working on the principle of fractal geometries and capacitive coupling is highly beneficial to achieve better antenna characteristics even at low frequencies around 35 MHz–45 MHz that are being used for HBC application. The proposed antenna obtained a large bandwidth of around 10.0 MHz in air and a bandwidth of around 8.0 MHz during on-body operation. The antenna has been tested in three different scenarios viz. air, on-body single antenna and on-body communication using two antennas. The insertion loss is reduced to a minimum in all three scenarios, which is quite beneficial for better signal transmission. The size miniaturization with high flexibility in such low frequencies has also been achieved in the paper that makes the proposed design suitable for human body communication applications.     

一种结构简单的中等增益天线

详细阐述了角形反射器天线的三种结构形式，对其所构成的镜像系统进行了理论分析，并对三种天线的具体性能进行了实际测试和比较，通过实际测试结果可知，角形反射器天线结构简单，具有较高的增益，可广泛应用于电视接收、通信和雷达中。     

MCAI在场波天线教学中的应用

本文介绍了在天线课程中使用MCAI课件的体会一是用插播教学法丰富课堂教学形式;二是通过仿真模拟复杂的天线原理,从而提高教学效率;三是利用课件上习题课,真正做到因材施教;四是软件模拟实验环境,节省设备.文章最后作者提出要充分利用新的教学手段,注意教育系统整体功能的发挥,只有这样才能适应21世纪人才培养的需要.