多模式超高斯馈源的设计与分析

针对各类探测器高性能馈源喇叭的需求,对多模式超高斯馈源的理论进行研究,特别是对低旁瓣进行分析。采用波纹喇叭及多节喇叭技术对馈源进行设计,并用全波分析法进行仿真验证。讨论利用级联矩阵理论对多节结构进行优化分析的基本流程。基于仿真结果,综合比较了基于这2种设计技术的馈源喇叭性能的优劣。结果表明:多节结构相对传统的波纹喇叭具有结构简单、旁瓣电平无明显恶化的优势;其劣势在于由于引入多模结构,带宽仍有待提高。采用级联矩阵的优化方法可将结构与模式理论结合,是一种物理概念更加清晰的方法。该研究对于高性能超高斯喇叭的设计和加工有一定的参考价值。     

高效率宽频带新型短背射螺旋天线

给出一种适合空间应用的新型高效率宽带背射螺旋天线，应用背景是UHF频段卫星移动通信。在L波段给出了1：5缩比样机的方向图、阻义气风发及增益等参数的实测结果。实验结果表明，此项新方案结合了谐振腔型天线效率高以及螺旋天线频带宽的长处，其口面频率达到甚至略大于1，而输入阻抗带宽（驻波比＜1．2）接近15％，方向性增益带宽（下降1dB)可达12％，较之一般短背射天线1－2％的带宽有很在改进。     

一种具有极低交叉极化特性的弯曲口径波纹喇叭

文章详细叙述了具有恒定曲率半径、口径向外扩张的HE_(11)混合模波纹喇叭的设计和特性,以及喇叭馈电所需要的波纹波导模转换器的设计要点。若给定的曲率半径在设计频率f_0处大于波长的1.2倍左右,则交叉极化旁瓣强度随喇叭频率特性而明显变化,且在f_0附近有低于-50dB的极小值。因此,建议在要求极低交叉极化电平的场合下把这种喇叭作为标准喇叭。文中的归一化曲线显示了作为喇叭参数函数的交叉极化、波束宽度和相位中心的位置,当在1.36:1的频带宽度时,并没受到交叉极化性能的限制,而在频带低端边缘附近,受到反射损耗急剧劣化的影响。对于给定的交叉极化电平,其带宽随曲率半径的增大而增加。文中详细讨论了为获得低交叉极化电平而必备的预防措施以及在模转换器设计中的基本原理。     

陆地卫星地面站天线系统G/T值的测量

本文介绍陆地卫星地面站天线系统G/T值间接法测量。G/T值是通过“负载”的有效输入噪声温度测量、“源”的有效噪声温度测量、天线增益测量间接得到的,参考点都是选在场放输入端,“负载”的有效输入噪声温度测量和“源”的有效噪声温度测量(天线俯仰角EL=5°)是利用一个冷热源和一个精密衰减器进行的(Y系数法),天线增益测量是利用一个标准喇叭和一个精密衰减器在天线测试场地进行的(增益比较法),最后作了误差分析、     

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。     

小口径高增益Ku波段平面天线

介绍了一种具有高增益、高效率的Ｋｕ波段单层径向线缝隙平面天线，利用电磁场理论，分析、设计了单层螺旋缝隙阵，开发了设计螺旋阵的计算机软件。天线的直径为４５０ｍｍ，经航天地球站检测中心测试，在频率１２．２５～１２．７５ＧＨｚ范围内，天线性能良好，达到商用标准     

反射面天线结构振动下的电性能分析方法

为分析反射面天线结构振动对天线电性能的影响,文章给出一种结构振动与电性能集成建模分析方法,得到从结构振动到天线电性能指向的直接近似关系式,将天线的电性能增益离散至模态空间,并与整星动力学模型结合组成天线结构振动与电性能集成模型,从而可通过求解时域振动模态坐标得到振动过程中反射面天线的电性能增益变化情况,实现卫星天线结构振动到电性能增益的动态变化仿真分析,弥补了当前电性能分析仅可针对天线单次静态结构变形展开的不足。     

ANSERLIN——一种性能优良的宽带圆极化天线

介绍了武汉大学十年来在ANSERLIN(圆环扇形辐射线)天线及其阵列研究方面的成果。包括ANSERLIN天线的理论分析、ANSERLIN天线及阵列的辐射特性等。研究结果表明，ANSERLIN天线具有剖面低、重量轻、结构简单、易于载体共形的特点。其电性能优良，具有频带宽、增益高、圆极化性能好、单元一致性好等优点，可作为机载、弹载和星载通信和无线电探测系统的优选天线。     

合成孔径雷达及雷达制导导弹跟踪与探测用Ku波段宽频带平面相控阵天线

介绍了包括功率合成器和匹配网络在内的1×2、1×4和1×8子阵列天线以及8×8平面相控阵天线的完整设计、仿真与实现。阵元是U形缝矩形微带贴片天线阵元，该贴片天线阵元采用了孔径耦合馈电技术，它在17．75GHz中心频率时的阻抗带宽超过了20％。在分析过程中采用了矩量法（MoM），用的是先进设计系统（ADS）软件包中的安捷伦矩量工具。在效率约为80％的情况下，1×2、1×4和1×8子阵列分别获得了约9dBi、12dBi和14dBi的增益。在16～18GHz的频率范围内，所有子阵的回损都好于-10dB，这保证了较好的阻抗匹配。比较1×8子阵列的测量与仿真增益辐射方向图，发现它们吻合良好。开发出的这些子阵列天线及平面相控阵天线适用于各种雷达，包括合成孔径雷达（SAR）及雷达制导导弹的跟踪与探测用雷达。     

实践四号卫星双频遥测天线研制

简要地介绍了双频遥测天线的设计方法。在方案可行性论证阶段,采用了环形偶极子模型的近似分析;在确定天线架装的工程设计中,利用了几何绕射理论(GTD)估计了星体影响;对一些难于用分析获得准确结果的问题,利用全尺寸辐射模型星测量。     

GPS/GLONSS兼容天线

文章介绍了一种GPS/GLONASS兼容接收天线,它是由四臂分数式螺旋天线改进而成。采用自相位(SSelf-phased)和开槽同轴线顶馈等技术,使得天线结构紧凑,体积小巧,引入套筒式反射体,大大改善了天线的方向图的对称性,降低了后瓣电平。并用传输线理论对自相位天线的设计进行了理论分析,推出了自相位天线的设计公式。测试结果表明,在GPS/GLONASS的工作频段内,其驻波比<1.2,轴向增益约4.2db,仰角10°上时,增益≥-2dBi。     

有限扫描反射面天线纵向偏焦性能的研究

随着相控阵天线的不断发展,有限扫描反射面天线已经成为当前的研究热点,为了符合新时代天线多功能的需求,提出一种基于抛物面形变的纵向偏焦特性。设计一个标准正馈反射面天线,使其馈源固定不动,而利用调节反射面焦距来达成天线的偏焦,其偏焦特性类似于抛物面天线的纵向偏焦特性;设计一个双焦点反射面,由XOZ平面抛物线和YOZ平面抛物线正交互异设计双焦点反射面天线,令YOZ平面抛物线焦点外推、XOZ平面抛物线焦点不变构成一个双焦点反射面。验证了该方法在一维阵列作为馈源的有效性,双焦点反射面相较于标准抛物面,在EL方向上该天线增益上升了14.29dB,且波束宽度基本不变;此外,该方法还能容纳所有馈源同时工作,降低了单个馈源喇叭的功率且增益相较于点波束天线只下降了4.85dB。该方法将为后续有限扫描反射面天线在设计一维扫描或二维不等范围扫描提供理论支撑。     

圆锥波纹喇叭的容差分析

文章提出了一种有效的容差分析方法，并以一个典型圆锥波纹喇叭的驻波比为例，对喇叭的槽深作容差分析，理论计算结果与测试结果吻合良好，验证了所述方法的有效性。采用该方法设计的喇叭产品可确保在现有加工条件下性能最优，有着非常重要的现实意义。     

萤火一号火星探测器深空天线设计技术

根据分系统指标需求,对萤火一号(YH-1)火星探测器天线设计进行了研究.给出了天线的功能与技术指标.介绍了对高增益天线、低增益发射天线与低增益接收天线的方案和结构设计.天线测试结果表明三种天线均满足指标要求.分析了材料选用等环境适应性设计.冷热交变、深冷低温及太阳照射等试验结果验证了设计的天线在深空探测环境中的可靠性和适应性.     

随机馈相法对相控阵天线增益和指向精度的影响

分别以2位和3位数字移相器为例,研究了四舍五入法、适当随机量化法和预加相位法等3种随机馈相法,对均匀微带直线阵列的增益方向图和波束指向精度的影响,研究证明相对于四舍五入馈相方法,适当随机量化法和预加相位法能够极大地提高波束指向精度,但是在移相器位数较少的情况下增益会有少许损失。研究结果可为大型相控阵天线的设计提供参考。     

紧凑式SFOC和FFOC天线研究

给出了具有良好宽角扫描特性的FFOC和SFOC天线的参数综合设计公式;分析计算了两个能满足全球扫描要求的SFOC和FFOC天线设计实例,计算表明,SFOC设计实例在±10((±15BW)扫描范围内不仅增益损失小于1dB,FFOC设计实例也在±8((±12BW)扫描范围内增益损失小于1dB,且二者旁瓣电平都优于20dB。对于全球扫描要求,FFOC和SFOC天线都是很有吸引力的设计方案。     

基于无人机的天线测量系统研究

在天线测量领域,为了评估天线在实际工作环境中的性能,现场天线测量技术受到越来越多的关注,借助无人机对天线性能指标进行现场测试评估的技术在近年来取得了显著进展。当前无人机天线测量系统可以分为两种：一种是在满足远场条件下直接测量天线方向图、增益等指标,一种是在近场测量后进行数据变换获得远场天线指标。本文总结了基于无人机的天线测量系统研究现状,提出一种外场无人机测量方案,通过S波段标准增益喇叭天线辐射方向图外场测试实验,验证了系统的可行性,进一步对测量误差进行了分析。     

微波喇叭圆极化天线

论述了用介质移相原理设计微波喇叭圆极化天线的基本方法和基本技术指标，该天线适用于遥控遥测或天线实验室测试中使用。     

支撑介质对端射长螺旋天线的影响

对于螺旋天线，往往要用到支撑介质，而支撑介质对天线电性能的影响是不可避免的。文章重点研究支撑介质的介电常数、介质厚度等与端射长螺旋天线的增益、半功率波瓣宽度、最大增益对应的谐振频率的关系。并根据介质与谐振频率的关系，提出了抵消介质对天线频移影响的措施。     

正交矩形波导馈电缝隙与辐射缝隙耦合特性分析

本文分析辐射波导与馈电波导正交结构的公共宽面中心馈电斜缝和辐射波导缝隙的耦合效应根据边界条件和等效原理积分方程，利用矩量法进行数值求解，给出计算例子，获得谐振长度和等效网络参量随频率，馈电缝隙倾角，辐射缝的位置和／或辐射波导终端负载的变化关系，并与弧立的馈电缝隙的结果进行对比，理论和实验结果吻合较好。