一种Ka波段宽带折合式平面反射阵天线设计与实现

基于反射面天线技术提出了一种工作于Ka波段的宽带折合式平面反射阵天线(Folded Reflectarray Antenna,FRA)。该天线的主、副反射面均采用平面反射面的设计方案,基于双层贴片单元结构设计并实现了主反射面,并通过尺寸变换型单元来实现相位补偿、极化扭转以及大通带特性,副反射面采用双层极化栅来实现对单一极化波的透射。利用电磁仿真软件Ansys HFSS与CST MWS对天线结构进行分析设计,并加工出实物。仿真与实测结果表明,该天线3 dB增益带宽达到了20%,波束宽度在6°以内,在33～40 GHz的通带范围内,天线实测增益达到了26 dBi以上。     

阵元失效下基于核范数和SCAD惩罚的MIMO雷达DOA估计

阵元失效下多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达虚拟阵列协方差矩阵出现大批整行整列元素缺失,破坏原有内在完整结构,导致波达方向(Direction of Arrival, DOA)估计性能下降。为此,提出一种联合核范数和SCAD(Smoothly Clipped Absolute Deviation)惩罚的完整协方差矩阵重构方法,以利于阵元失效下MIMO雷达DOA的有效估计。首先对待恢复的协方差矩阵建立核范数和SCAD惩罚双先验约束模型,并利用等正弦空间稀疏化方式划分粗网格空间,在可容忍的模型误差内能大大降低运算复杂度;然后利用ALM-ADMM(Augmented Lagrange Multipliers-Alternating Direction Method of Multipliers)算法对双先验约束模型进行求解,从而恢复协方差矩阵中大量整行整列的缺失数据;最后通过RD-ESPRIT(Reduced Dimensional ESPRIT)算法进行目标DOA估计。仿真结果验证该方法能快速恢复虚拟协方差矩阵中的缺失数据,从而有效...     

基于矩阵因子重构的MIMO雷达角度估计方法

多输入多输出（MIMO）雷达中部分失效阵元会使得阵列采样数据丢失,从而导致较差的角度估计性能。为此,提出一种基于不完整矩阵因子重构的MIMO雷达角度估计方法。首先,根据协方差矩阵可分解的性质,提取维度较低的矩阵因子,并将协方差矩阵中缺失数据恢复问题转化为矩阵因子重构问题。然后,为了利用矩阵因子中元素的相关性,对不完整矩阵因子建立核范数约束下的低秩Hankel矩阵重构模型;为避免传统的核范数最小化求解中计算复杂度高的问题,采用低秩矩阵拟合方法将Hankel矩阵分解为两个维度较低的矩阵,等价表达了核范数约束。最后,利用交替方向乘子法（ADMM）对该矩阵重构模型进行求解。仿真结果表明,本文方法可以有效地重构出矩阵因子中的缺失元素,进而实现阵列协方差矩阵中丢失数据的补全,改善阵元失效下的MIMO雷达角度估计性能。     

空域色噪声下基于张量Vandermonde因子矩阵重构的MIMO雷达角度估计

本文提出了一种空域色噪声环境下基于张量Vandermonde因子矩阵重构的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)雷达角度估计方法。该方法首先将不同脉冲的匹配滤波输出进行互相关以实现对接收信号的去噪处理;然后,根据因子矩阵先验结构信息建立具有Vandermonde约束的四阶张量典范分解/并行因子分析(Canonical Decomposition/Parallel Factor Analysis, CANDECOMP/PARAFAC)模型,并推导了基于约束交替最小二乘(Alternating Least Squares, ALS)的迭代求解方法,在交替迭代过程中充分利用因子矩阵的Vandermonde结构,通过构造Toeplitz矩阵并进行Vandermonde分解的方式获得因子矩阵估计值;最后,通过最小二乘拟合方法估计目标角度。仿真结果表明本文算法能够有效提高MIMO雷达在空域色噪声下的角度估计性能。     

折合式平面反射阵天线的研究进展

折合式平面反射阵天线(folded reflectarray antenna,FRA)作为一种高增益天线形式,在雷达、通信等领域有着良好的应用前景.在继承平面反射阵天线易加工、低成本、平面化等特点的同时,FRA巧妙地利用了光路折合原理,具有更低剖面、无馈源口径遮挡等优点,自其概念提出以来便一直受到学术界和工业界的广泛关...     

一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线

提出了一种基于折合式平面反射阵天线的毫米波高增益滤波天线设计方法,将极化敏感的频率选择表面替代传统的极化栅,用作折合式平面反射阵天线的副反射面.基于基片集成波导技术设计了极化敏感的频率选择表面,该频率选择表面对于线性极化入射波情况下具有较低的插入损耗,同时可几乎全反射对应正交极化的入射波.得益于频率选择表面的频率选择特...     

晶上系统电源分配网络建模及IR-drop研究

为预测和评估晶上系统电性能，提出了一种结合电磁和分析模拟的晶上系统电源分配网络（PDN）建模方法。该方法将PDN结构划分为单独组件，用电磁工具和公式计算提取无源电阻、电感、电容参数后，按组件位置组装成等效电路模型。通过与三维全波仿真自阻抗曲线比较对模型进行了验证，并基于模型，用ADS研究了模组位置排布、垂直互连密度、芯片功耗及去耦电容对电压降（IR-drop）的影响。结果表明：模型自阻抗曲线与三维全波仿真基本吻合；在一定范围内，合理排布模组位置、增加垂直互连密度、减少芯片功耗、使用较大去耦电容能降低IR-drop，为晶上系统设计和制造提供了参考。