一种新型圆形智能天线阵的分析与设计

采用新型同轴直排印刷振子天线结构,易于提高增益和组阵,具有良好的一致性.对优化算法、矩量法、有限元法相结合的方法进行了研究,设计了高效的圆形智能天线阵.验证了其高效性.实验天线为3G通信的研发提供了有效的指导作用,并具有很强的实用性.     

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。     

阵列天线互耦补偿技术研究

分析阵列天线的互耦机理,利用电磁散射理论研究阵列天线的散射特性,得到阵列天线的散射矩阵,并根据散射矩阵中的实际物理意义,将矩阵进行分解,推导出阵列天线的互耦补偿公式,避免了复杂的计算,并在实际测试数据的基础上,利用提出的算法进行互耦补偿,验证了该算法的有效性。     

考虑互耦的相控阵面天线波束形成

本文从实现相控阵面天线低副瓣性能的角度出发,针对在实际的相控阵天线设计中由于阵列天线单元间的互耦效应,用理想的电流分布作为激励往往达不到所期望的副瓣电平要求这一缺陷,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时相控阵面天线阵元的电流分布,作出归一化电流幅度分布图,仿真实现了阵元互耦对相控阵面天线波束形成的影响效果,接下来用软件的方式补偿互耦所造成的影响,给出补偿的具体步骤,从而完成了相控阵天线波束形成的综合.     

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.     

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。     

互耦影响下的自适应圆阵分析

本文用矩量法严格分析了考虑互耦影响时自适应天线阵元的电流分布,给出了计算电流的解析式,并计算了八单元圆阵的电流分布。用等效网络法推导了考虑互耦影响时的最佳权矢量。仿真计算了不同阵元间距时,自适应阵的数字波束赋形。     

考虑互耦的切比雪夫线阵天线波束形成

低副瓣是当今电子对抗时代中对雷达天线的必然要求,但由于阵列天线单元间有互耦的影响,实际的天线单元电流分布往往达不到我们设计的要求。本文在介绍切比雪夫线阵的设计公式和互耦的矩量法分析方法的基础上,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时切比雪夫线阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对切比雪夫线阵各阵元电流幅度及相位的影响效果以及互耦对切比雪夫线阵天线波束形成的影响效果,接下来用软件的方式补偿互耦所造成的影响,从而完成了切比雪夫线阵天线波束形成的综合。     

阵列天线互耦的矩量法分析

文中采用矩量法分析无限大理想导体板上的偶极子天线.利用分段正弦基函数Galerkin法推导出阵列天线偶极子单元的阻抗及电场分布的公式.采用Matlab编程计算了中心单元馈电,其他单元接匹配负载情况下中心偶极子天线在阵中的方向图.     

MIMO系统中互耦影响分析

文章简要概括了MIMO系统及其信道容量，并基于矩量法重点分析了MIMO系统中天线阵元间的互耦作用对每个天线阵元辐射方向图的影响。结果表明互耦能使每个天线阵元的方向图发生畸变，所以在应用射线追踪法构建MIMO系统的信道矩阵时必须考虑互耦的影响以提高计算精度。     

一种宽带圆形阵列天线的矩量法分析

利用矩量法对宽带圆形阵列天线的互耦特性进行分析。为了对较粗线天线进行精确分析,矩量法采用正弦差值基函数与点配法,并采用全域线天线积分核计算Pocklington方程,得到天线的广义散射矩阵,实现互耦分析。为了验证其计算结果,对所设计阵列天线进行了CST软件仿真和实验测试。仿真和测试结果表明：矩量法计算与CST仿真结果基本相同,实验测试结果在主波束方向、主波瓣宽度、副瓣电平等特性上与计算和仿真结果近似一致,说明此方法能够有效的对宽带阵列天线进行互耦分析。     

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。     

共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法

 针对共形天线载体曲率和单元方向图指向的变化,建立了三维共形天线导向矢量的数学模型;推导了阵列互耦与方位依赖幅相误差的等价关系;通过引入少量远离共形载体的辅助阵元和方向未知的校正信源,提出了共形阵列天线互耦校正的辅助阵元法.辅助阵元法只需要参数的一维搜索和线性方程组求解,可以实现校正信源方位和共形天线互耦系数的联合估计.计算机Monte-Carlo仿真实验验证了辅助阵元法互耦校正的有效性.     

多波束阵列天线单元互耦效应分析

互耦效应导致阵列天线单元间耦合能量的矢量和随扫描角而变化，在特定频率和方向上可能产生较大的功率反射，并且引起方向图出现虚假波瓣。运用散射参数法对阵列天线单元互耦效应进行理论分析。阐述了其对天线性能的影响，提出了各种指标的实验测试方法。     

互耦对微带阵列天线方向特性影向的研究

本文针对微带天线阵元之间的互耦对辐射特性的影响进行研究,以矩形贴片构成的四单元直线阵为研究平台,导出相应的计算公式,基于时域有限差分法建立天线模型,进行仿真测试,讨论了在不同位置对阵元馈电的情况下,互耦对阵列方向图的影响,为在互耦状态下微带天线阵的设计提供了参考.     

基于小间距低耦合阵元的微带天线阵设计*

设计微带天线阵时,减小阵元间距会导致阵元间耦合增加,从而导致增益下降(在考虑口径增益减小的基础上进一步下降).针对该问题,提出一种减弱小间距阵元间耦合的新方法,即通过在地板上蚀刻两条共面波导,引入新的幅度可调的耦合去抵消原有耦合,从而实现减小阵元间耦合的目的.该方法将邻边间距为0.024λ0(λ0是自由波长,中心间距约0.38λ0)的阵元之间的隔离度(IS21I)从6.1dB提高到21dB以上,改善了阵元的辐射特性,使每个阵元的辐射方向图接近单个贴片的辐射方向图.为验证有效性,本文基于该方法设计了一副二元微带天线阵,并对其进行测试,与等口径面的二元阵比较,增益提高了约1.2dBi,与等增益的二元阵比较,面积减少了约10.2％,且副瓣电平有较大改善.     

考虑互耦效应的六边形天线阵方向图综合

该文研究了一种综合正六边形阵列天线方向图的新方法。通过选择多个初始点来抑制非线性最小二乘法局部收敛的缺点,有效地实现了阵列天线的全局优化。根据阵列单元轴向对称分布的特点,通过计算部分单元获得整个阵列天线单元间的散射系数矩阵,降低了互耦的影响。计算结果说明阵列方向图在最小二乘意义上逼近了预先设定的目标方向图。     

一种高效稳健的均匀圆阵互耦校正方法

紧凑均匀圆阵（UCA）的强电磁互耦效应严重影响波束赋形（BF）和波达方向（DoA）估计的性能,本文利用UCA的特殊圆对称性,提出了一种稳健高效的互耦参数校正方法.该方法只需要单个信源和单次校正实验,并且信源方向并不需要事先精确校准.首先互耦矩阵在离散傅里叶空间被转化为具有中心对称的一个参矢量,随后在一个有限的先验二维空间角域内进行搜索,从而根据基于对称性的目标函数将互耦参数估计出来.仿真对比实验验证了新校正算法的有效性和鲁棒性,同时揭示了秩损（RARE）校正方法不够稳健,为基于UCA的雷达、移动通信等应用提供了简单且高效的互耦误差校正方法.