Ku波段双棚赋形反射面天线电气设计

叙述一个对中国国土赋形的Ｋｕ波段双栅赋形反射面天线的电气设计，采用了聚焦型焦轴分离方案和对极化化隔离度部分约束的波束优化技术，介绍了极化敏感反射面设计原理及公式．     

航天器赋形反射面数传天线的可靠性评估

基于赋形反射面数传天线的功能和性能参数影响因素分析,确定了以赋形反射面数传天线的最大指向角增益作为可靠性特征量;提出了用"在赋形反射面数传天线最大指向角的约束条件下,赋形反射面数传天线的最大指向角增益大于其下限指标的概率"来表征赋形反射面数传天线可靠性的概念;提出了利用天线研制过程中多个技术状态相同的赋形反射面数传天线在相同的测试环境下采用相同测试方法获得的天线最大指向角增益测试数据,进行可靠性定量评估的方法。给出了X频段赋形反射面数传天线可靠性评估的示例,可靠性评估结果比可靠性预计结果更为客观,为航天器天线的可靠性验证提供了技术途径。     

基于Zernike拟合的三反射面天线赋形设计

多反射面天线系统受空间、位置和尺寸等因素的影响,其主反射面口面存在相位差,从而导致天线辐射性能下降,文章提出了一种利用Zernike多项式赋形多个反射面的方法,通过对副反射面赋形,在主反射面口面得到期望的幅度相位分布。该方法利用Zernike拟合来处理反射面间的光程差,并将主反射面作为固定面,根据几何光学法和光程条件,在Matlab中建立副反射镜初始模型,通过遗传算法优化Zernike系数调整光程差,对副反射镜面形进行优化设计,避免了复杂的微分计算。使用Grasp仿真软件对设计的三反射面天线系统进行了分析,计算表明,与未赋形的三反射面天线相比,赋形反射面天线系统主波束效率提升了10.67%,达到95%以上,验证了该赋形方法的可行性及对天线系统性能提升的有效性。     

用于广播卫星的单赋形反射面天线

日本未来的直播卫星要求星载天线有精确的赋形波束。采用单赋形反射面天线是合适的,因为它不需要复杂的馈电网络。然而在过去的研究中,反射面上出现有不连续性。在本文中,不连续性问题得到克服,分别在上下行频段上成功地设计出形成赋形波束可覆盖日本诸岛的赋形反射面。加工了下行天线,辐射图得到测试结果验证。辐射图满足对星载天线的无线电规定,诸如旁瓣特性和交叉极化特性。     

星载赋形反面天线的热变形对电性能的影响分析

本文结合实际工程应用介绍了一种星载赋形反射面天线的热变形分析方法，能够准确地预估空间环境温度对天线电性能的影响。这也是国内首次自主对星载赋形反射面天线进行热变形分析，并取得了非常好的效果。     

星载反射面天线赋形技术研究

星载反射面赋形天线为指定区域进行有效覆盖,减少相邻区域间的干扰,在卫星直播通信、雷达以及射电天文学等方面有广泛的应用。文章讨论了3种传统天线赋形技术:波前法、口面场优化法以及反射面直接展开法;针对在轨重赋形天线实现的两大困难,介绍了2种远场快速分析方法,讨论了反射型面控制方法。     

单馈源赋形反射面天线研究

赋形波束技术广泛应用于通信卫星中。中国未来用于Ｋｕ波段的通信卫星，用赋形反射面形成对服务区版图波束覆盖的方案是合适的。研究了一种可减小反射面尺寸和改善反射表面不连续性的优化设计方法，并且用这种方法优化设计了与中国国土匹杨的赋形波束天线系统（Ｄ／λ＝３０）。设计软件得到了物理光学分析软件的验证，测试结果同设计结果也吻合得很好。     

星载成形反射面天线全域基设计的研究

介绍了对星载成形反射面天线全域基设计法的研究。采用单馈源单反射面天线,通过优化反射面得到赋形波束。文章研究的全域基设计法运用物理光学法,将反射面用Jacobi-Fourier表达式展开,展开式各项的系数作为优化对象,代入反射面天线远场辐射积分的计算,在优化远场辐射特性的同时确定了反射面展开式各项的系数,也即确定了反射面。     

星载赋形反射面数传天线优化设计

为了使星载赋形反射面数传天线的波束形状满足设计要求,应用Minimax算法对其进行了优化设计。首先基于几何光学原理得到反射面中截线的初始形状,然后采用Newton插值函数对中截线进行拟合并把插值函数的系数作为优化变量,最终利用Minimax算法对优化变量进行调整来使获得理想的赋形波束。通过对一个X波段赋形反射面天线优化结果的分析及与基于几何光学原理综合算法所得结果的对比,表明此方法的有效性和优越性。数值仿真结果表明：该方法能够保证覆盖角域内任意一点的增益均高于设计指标要求。     

历重构赋形波速天线电气设计

本文首先简要地介绍了在轨重构赋形波束天线的国外技术现状和发展及应用前景；接着给设计目标和多馈源和反射面组合赋形发的基本原理；然后对吵设计和优化做了说明，并给出了优化结果，最后指出了有待进一步研究的问题。     

Zernike多项式表示的赋形反射面的物理光学法分析

文章给出了一种用多项式(即Zernike多项式)来表示赋形反射面的方法,并对反射面的二次方向图进行物理光学法分析。通过和国外商用分析软件的结果进行对比,验证了该方法的正确性和有效性。     

在轨重构赋形波束天线电气设计

本文首先简要地介绍了在轨重构赋形波束天线的国外技术现状和发展及应用前景;接着给出了设计目标和多馈源和反射面组合赋形设计方案的基本原理;然后对波束设计和优化做了说明,并给出了优化结果;最后指出了有待进一步研究的问题。     

关于双反射面天线的两个优化问题

在航天器上和地面站中,广泛采用着双反射面天线。本文探讨了双面天线的两个优化问题。当主面为现存的抛物面时,使副面优化赋形,从而比之经典双面(抛物面——双曲面)的增益提高(0.48～0.40)~(dB)(对应于D/λ=20～100)。寻求偏置柱形双反射面系统的最佳设计,使其在馈源方向图变化时,口径场分布最接近同相等幅。     

一种新的用于反射面天线辐射远场分析的快速积分方法

对一种新的用于反射面天线辐射远场的快速积分方法进行了研究,采用物理光学法分析,基于辐射场积分计算,考虑积分网格内的相位影响并用闭合表达式表示,显著减少了积分所需网格数,加快了赋形反射面天线辐射远场的计算速度,并能与其他方法组合以进一步提高辐射远场的计算速度。模拟计算结果与直接积分法比较结果表明方法可靠且有效。     

一种新型波束赋形天线

运用电磁场理论分析了天线方向图相加的各要素;研制了一种新型波束赋形天线,其波束为半球形,极化为右旋圆极化,适于作为GPS接收天线。利用计算机辅助设计大大提高了天线设计的精度和准确度。计算机辅助设计和实验都表明:只要正确处理好幅度和相位的关系,用方向图相加的方法来设计波束赋形天线是切实可行的。     

一种高效率五焦点抛物反射面天线的设计

文章介绍了一种基本抛物面轴向6i指向-20°、-10°、0°、＋10°和＋20°的五焦点抛物反射面天线的设计,波束指向分别为-17．2°、-8．67°、0°、8．67°、17．2°。通过优化基本反射面的加权系数进行反射面的赋形,使每个波束的增益趋于均匀。对于标准偏置偏焦抛物面天线,波束指向±17．2°、±8．67°和0°时的增益分别为34．87dBi、38．67dBi和40．15dBi,边缘波束与中心波束的增益差值分别为5．28dBi和1．48dBi。用文中提出的方法得出对应波束的增益分别为36．10dBi、38．48dBi和39．14dBi,边缘波束与中心波束的增益差为3．03dBi和0．66dBi,与标准抛物面相比减小了2．24dBi和0．82dBi。     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究.首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题.然后用了三种优化方法-最小p乘法、最小最大法和LC-MV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同.     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型,并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用了三种优化方法—最小p乘法、最小最大法和LCMV方法来对天线的方向图进行赋形,并比较了三种方法的不同。     

卡塞格伦天线副面赋形的设计与仿真

改造已有的卡塞格伦天线,使其具有低副瓣特性。对特定口面分布函数应用数值分析方法,对天线进行副面赋形设计,并对赋形副面应用FEKO软件进行仿真。仿真结果证实了赋形副面对天线方向图副瓣性能有明显改善,且天线增益及效率无明显下降。由于赋形仅仅改变副面形状,因此在工程应用中成本较低、易于实现。     

卫星多波束天线的赋形方法

主要对卫星多波束天线方向图的赋形方法进行了研究。首先讨论了卫星多波束天线的工作原理及数学模型，并证明了卫星多波束天线方向图的赋形在本质上实际是一个优化问题。然后用三种优化方法－最小p乘法、最小最大法和LC－MV方法来对天线的方向图进行赋形，并比较了三种方法的不同。