天线平面近场测量的研究(一)

<正> 一、问题的提出为节省星上射频功率、减少对邻国的干扰,考虑到我国版图的具体情况,广播卫星采用多馈源抛物面天线的成形波束设计。有关该天线辐射和复盖性能分析参见。我国广播卫星电视传送频段拟用Ku波段(12/14GHZ),数值计算表明反射面天线口径一般都超过一米。多馈源抛物面成形波束的设计基础是利用偏焦馈源的二次波束偏斜。恰当设计馈源数目和它们在焦平面上位置及相对激励系数,就可得到按预定空间分布的各子波束。这些子波束     

一种抛物面屋顶天线

为适应国际通信卫星组织有关缩小通信卫星轨道间隔计划,英国电信组织研制了一种新型小直径屋顶天线装置。直径为5.5米的抛物面天线是一种窄波束抛物面发射器,该型号将进行第一次商业     

可控波束地球站天线

日本国际电话电报公司研制发展实验室研制的新天线是由三个反射器(一个球形主反射器和两个次反射器)及一个喇叭天线组成。除了有可控波束的特性外,新天线具有多波束成形能力、补偿机构和最佳电特性等特点。在采用通常卡塞格伦天线跟踪卫星时,必须高精度控制巨大抛物面主反射器。例如,以国际通信卫星标准 A 型地球站而言,直径约30米、重约400吨的主反射器要以高于0.01     

HS-399卫星的特点

HS-399是休斯公司研制的双自旋低价国内通信卫星,有很多特点;设计思想着重于经济效益,适合于发展中国家使用,虽然容量不大,但电视、电话和数据传输全面发展,使用了成熟的技术。HS-399使用6/4GHz 频段(C 频段),有效载荷包括天线、旋转关节与转发器。天线是一个偏置抛物面(消旋开网天线反射器)。     

飞行器天线波束的电子控制和扫描

文章介绍了实现飞行器天线波束的电子控制及扫描的重要意义,和一种适应于空间飞行器的轻小型相控阵天线系统实验模型的结构和功能。着重介绍如何用专用的波束控制计算器来实现对天线波束的电子控制和扫描。文章给出了天线波束电子控制的原理,提出了波束控制计算器所要完成的基本任务。进而详细介绍线阵波束控制计算器的设计。给出了所设计的波控器的详细框图及其工作原理。特别讨论了其中主要电路的功能,以及如何设计、实现这些电路。文章最后给出了波束定向控制和自动步进扫描的实验结果。同时对天线波束指向的控制速度给出了定量的结果,表明所设计的波控器具有高速控制性能。本文所给出的波束控制计算器可以按照事先给定的要求对天线波束作固定的程序控制,也可以接受外部指令作实时方位控制。同时还能以几种不同的速率作自动步进扫描。     

不朽的“兰开斯特”（下）

英国最初将“布伦海姆”轰炸机上的AI-Mk4轰炸导航系统装在领队的“兰开斯特”轰炸机上。这个系统类似德国的“X”系统，发射两束相位互补的波束，两束波束重叠区域就是轰炸航线。当飞机偏航时，就会进入单束波束中，偏向不同方向，机组领航员的耳机会听到不同的声音。飞机卜不仪装有音响信号，还有偏航指示表。     

基于频域LMS的自适应波束形成算法

在分析传统自适应波束形成的基础上,提出了一种基于频域最小均方(LMS)的自适应波束形成算法。该算法先对输入信号进行FFT变换,再通过LMS算法实现了频域上自适应波束形成。FFT变换后信号为稀疏矩阵,自相关下降,LMS算法收敛速度提高;理论分析和仿真结果表明了该算法收敛速度较快、性能较好,且计算量较少,易于实时实现,而且文章提出的波束形成算法对相干信源具有鲁棒性。     

"神舟四号"飞船微波辐射计天线的主波束效率

参照反射面天线主波束效率估计的简易计算公式,对“神舟四号”(SZ-4)飞船辐射计天线的主波束效率进行了具体估算,给出了计算流程和计算结果．计算表明,该辐射计天线在6．6GHz,19．35GHz,23．8GHz和37GHz 4个频段上的波束效率分别为89％,91．24％,92．91％和94．87％,并经过了在轨飞行验证．     

空间扫描

“铱星”有了新用途　它将用于追踪发现地球周围太空风暴的电能。目前 ,已知道怎样用“铱星”上的磁传感器“使看不见的东西显现出来”,这些传感器记录了无形的电流所产生的磁场。用这些磁场的数据和地面雷达获得的电力数据 ,可计算出太空风暴的电能。我国将于 2 0 0 3年用长征 - 3B火箭发射亚太星 - 5　该星是美国劳拉公司制造的高功率地球静止轨道通信卫星 ,载有 5 4台转发器 ,使用寿命 13年 ,发射重量 4.8t。它将定位于 138°E的静止轨道位置。其 C波段波束主要覆盖亚太地区的一些国家和地区 ;Ku波段的波束 - 1将覆盖中国 ,波束 -2将覆…     

每束多馈源天线的设计特点研究

每束多馈源是一种能够在多色复用情况下有效减少反射面使用数量的多波束天线配置方案,鉴于国内外对这一方案的研究尚处于初级阶段,对这类配置天线的设计特点研究需求更为迫切。文章对这类天线相对于每束单馈源天线存在的一些设计差异和设计要求开展了研究。重点提出了相邻同色波束最大干扰的概念,并首次将馈电网络结构与波束优化相结合,在理论上确保了网络的可实现性。最后,结合这类天线的特点,对进一步改善波束性能给出了两点设计构想,并分析了构想的可行性。     

基于阵列天线波束形成的卫星导航信号提纯

围绕对卫星导航信号实施转发式欺骗所需的卫星导航信号提纯要求,提出了一种数字波束形成的优化设计方法。通过向阵列天线接收信号的数据协方差矩阵加载由非目标卫星方向信息和阵列布局构造的“虚拟”干扰信号协方差矩阵,增大了协方差矩阵特征值的差异。用新构造的协方差矩阵计算最小方差无失真响应波束形成的加权向量,使波束指向方向的目标卫星信号无失真通过,并同时零陷其他非目标卫星的信号。通过计算机仿真试验验证了所提方法的正确性和有效性。      

空间太阳能电站微波能量反向波束控制技术

微波能量传输设计与验证是中国空间太阳能电站发展各阶段的核心工作,微波能量反向波束控制则是微波能量传输的关键环节。目前的反向波束控制研究都基于微波能量发射阵列具有理想型面的前提,没有考虑空间环境中微波能量发射阵列结构模块发生位置和姿态偏差的实际情况。结合中国空间太阳能电站发展的4个阶段任务,分析了结构模块姿位偏差对整流阵列处功率密度和波束指向误差带来的影响。在已经验证的软件化微波能量反向波束控制基础上,结合结构模块姿位偏差校正,提出了基于相位补偿的反向波束控制技术,并对校正效果进行了仿真分析。基于相位补偿的反向波束控制技术对微波能量发射阵列结构模块姿位偏差的影响具有显著的校正能力。文章可以为微波能量传输系统的设计和研制提供指导。     

中国空军的武器装备

此文是美国国防大学主题为“发展中的中国社会和中国人民解放军”学术会议上发表的有关中国空军武器装备发展情况的文章。该文从中国空军现状、装备建设成果人手，分析了中国空军装备今后的发展趋势和建设目标。——译者     

自适应对角线加载的波束形成算法

采样协方差矩阵求逆(SMI)的波束形成方法在少快拍数、高信噪比情况下波束形成性能下降。对角线加载技术能减弱了小特征值对应的噪声波束的影响,改善了方向图畸变,但是加载量的确定一直以来是一个比较困难的问题。文中提出了一种自适应对角线加载波束形成算法,根据阵列接收信号协方差矩阵的特征结构,自适应地加载对角线,进而提高波束形成的鲁棒性。仿真结果表明:该算法在高、中、低的信噪比下都具有较好的波束形成性能,且在少快拍数情况下仍具有较好的波束形成性能,是一种鲁棒的且性能优越的波束形成算法,而且该算法容易实现。     

星载GPS-R下视天线的可视性研究

对星载GPS-R海洋遥感接收机下视天线的波束中心指向、波束形状、波束推进方式对镜面反射点可视性的影响进行了研究. 定义了一个与天线可视区域内地球表面点具有一一对应关系的星下点平面, 提出了星下点平面内的天线波束覆盖区域的确定方法及数学表达式, 在此基础上分析了不同的波束中心指向、波束形状、波束推进方式对可视性的影响, 并根据某型号空间飞行器的轨道数据进行了仿真验证.      

一种改进的广义旁瓣相消的波束形成算法

在分析传统广义旁瓣相消器(GSC)自适应波束形成的基础上,提出一种改进的广义旁瓣相消器的波束形成方法,即基于特征结构的GSC波束形成算法(ED-GSC),该算法在投影特征空间中引入了期望信号方向矢量,能在期望信号功率较大时保持自适应波束形成方法性能,又能在期望信号功率较小时(甚至为零)具有较好的波束保形能力,对噪声有很好的鲁棒性。仿真结果表明:ES-GSC算法在高、中、低的信噪比下都具有较好的波束形成性能,是一种性能优越的波束形成算法。     

国内卫星移动通信发展初步分析

文章论述了移动通信的发展过程；通过地面移动通信和卫星移动通信的比较，指出发展卫星移动通信的必要性；通过对同步轨道和低道卫生移动通信的比较，单一成型波束和多点波束的比较，提出了适合中国的经济实力和卫星技术水平的卫星移动通信的发展途径：除参加全国性卫星移动通信系统解决部分国际移动通信外，应该走发展同步轨道多点波束的卫星移动通信道路。     

同步卫星旋转抛物面天线的温度变形测量及其位移分析

本文首先根据同步卫星抛物面天线的空间环境,讨论了在空间冷热环境试验中测量抛物面变形(位移)的几种方案;针对目前切实可行的应变片测量法,推导出了旋转抛物面温度变形的位移表达式;最后对几个实例进行了计算和讨论;并提出了建议。该位移表达式可供设计工作者根据抛物面天线在空间环境中预计的温度和己知的线伸缩系数估算反射面的温度位移。     

基于分形的宽带漏波天线研究

设计了一种新型的具有宽频带特性的微带平面漏波天线.该天线由基片集成波导喇叭、抛物面结构和一组30×10单元的微带贴片阵列组成.分析比较了普通贴片和分形结构贴片天线的带宽和辐射特性,发现具有分形结构单元的天线具有更宽的频带和更好的辐射特性.仿真结果表明,采用Minkowski准分形结构贴片单元的漏波天线在18～22GHz内回波损耗都大于10dB,带内增益可达17dB.实测结果表明,天线在18～22GHz内回波损耗大于10dB,在20GHz增益为14dB,适合于卫星应用.这为将其用作对地观测卫星数传天线提供了新的理论支撑.该新型微带平面漏波天线具有高增益、宽频带、小体积、轻质量和波束扫描等优势,可作为航天器天线的优选.      

磁悬浮飞轮储能用永磁偏置磁轴承设计

为了降低飞轮储能系统的磁轴承损耗,设计了一种永磁偏置磁轴承,分析了该永磁偏置磁轴承的工作原理并建立了数学模型,在此基础上对永磁偏置磁轴承进行了参数设计和仿真验证。通过飞轮储能系统试验,验证了该永磁偏置磁轴承设计的合理性。与纯电磁轴承相比,永磁偏置磁轴承显著降低了磁轴承功耗,为飞轮储能系统的长期稳定运行提供了基础。