宽角扫描相控阵天线有源阻抗的计算

在进行相控阵天线设计时,需要辐射单元间互耦进行分析与计算,采用小阵试验的方法来进行相控阵天线有源阻抗匹配比较耗时、费力。文章介绍了一种比较实用的相控阵天线有源阻抗匹配计算方法,并利用HFSS软件给出了两个仿真计算实例和试验验证结果,具有重要的参考价值。     

面向低轨卫星的双圆极化宽带宽角扫描阵列研究

随着卫星通信技术的日益成熟,相控阵天线被广泛应用于低轨卫星系统,提出了一种面向低轨卫星通信的新型双圆极化宽带宽角扫描阵列天线。阵列天线单元采用一种金属栅格加载的对称阵子,其工作宽带为17GHz~21GHz,相对带宽超过21%,同时金属栅格加载方法可有效展宽对称阵子波束宽度,从而在工作频段内使E面和H面波束宽度均超过140°。通过上述宽带宽波束对称阵子作为阵列天线单元,形成8×8的64单元阵面。然后,阵列天线单元经过旋转组阵,实现了双圆极化特性。由于天线单元具有宽带、宽波束性能,有效拓展了阵列波束扫描角度,即在不同旋向下,均能实现二维±60°的波束扫描。阵列在低频17GHz工作时,法向波束增益为18.2dB,当扫描离轴角为60°时,增益下降2.8dB,轴比小于2dB。在高频21GHz时,法向增益为19.6dB,当扫描离轴角为60°时,增益下降3.7dB,轴比小于3dB,具备良好的宽带宽角覆盖性能,从而在低轨卫星通信中具有广阔的应用前景。     

一种Ka频段宽带宽角扫描微带天线

针对低剖面微带天线带宽窄的问题,设计了一种高度仅为0.11λ₀的双层贴片开槽微带天线,通过双贴片同时馈电的方式,展宽了微带天线的带宽,实现了驻波带宽达到17.9%。经过HFSS (High Frequency Structure Simulator,高频结构仿真器)设计仿真结果表明：该天线单元具有良好的阻抗匹配特性,驻波带宽在17.9%,增益为5.89 d B,符合宽带天线的标准。将该天线单元组成6×6阵列,通过仿真分析得出,天线在31.0 GHz～36.5 GHz频带范围内VSWR(电压驻波比)≤2,相对带宽达到16.4%,增益达到20.28 d B,-60°～60°扫描范围内具有良好辐射特性。该天线具有小型化、易于集成、制造简单等优点,可用于多种通信系统中,应用前景良好。     

一种宽带圆极化天线的设计

介绍了一种基于波导圆极化器的新型宽带圆极化喇叭天线,该天线由同轴波导转换器、波导隔板圆极化器和喇叭段组成。该天线扩展了普通模片圆极化喇叭天线的工作带宽,且改善了圆极化喇叭天线高频段低仰角的增益。由HFSS软件进行了建模仿真计算。结果表明,这种天线带宽宽,且具有良好的方向性和圆极化特性。     

4／6GHz圆极化收发双工器的研制

讨论了极化双工器的设计及技术指标,给出了4/6GHz收发双工器的测试性能。     

一种宽频带圆极化微带天线的设计

设计了一种宽频带圆极化微带天线。其结构为双层介质与空气层结合,辐射贴片为单个圆形金属片,通过电容耦合馈电的两个圆形金属片与威尔金森功分器相接,功分器的两个端口输出的功率幅度相同,相位相差90°。天线的3dB极化带宽为56%,VSWR<2的驻波比带宽为64%,增益在52%的带宽范围内变化在1dB以内。天线的远场方向图极化特性在35%的带宽范围内较好。     

圆极化双层微带天线的研究

利用经验公式和软件仿真结合的方法分别设计 S波段、C波段的圆极化双层微带天线 ,在驻波比 VSWR小于 2的情况下 ,天线的阻抗带宽达到 1 8.2 %。对双层微带天线工作在不同频段时的圆极化特性进行研究 ,并对 C波段出现的轴比变差、方向图不对称问题提出了改进措施     

基于方向图匹配的单天线波束扫描测角方法

针对传统单天线波束扫描测角问题,提出一种基于方向图匹配的波束扫描测角方法.首先分析了传统波束扫描方法存在的测角精度低、非理想主瓣侦收条件下难以适用的问题,提出利用全部观测数据与方向图抽样点进行匹配的方法,给出了基于互相关的角度估计方法.考虑到搜索角度初值对互相关法计算量的影响,给出了基于方向图包络特征的搜索范围确定方法;基于方向图的连续性表示和多级搜索方法,在降低计算量的同时,保证较高的估计精度.理论和仿真结果表明,该方法具有测向精度高、计算量低的优点,对侦收角度无要求,提高了波束搜索法的适应性.     

圆极化波和椭圆极化波的基本概念与数学分析

本文系统地介绍了线极化波、圆极化波和椭圆极化波的基本特性,给出了椭圆极化波各参数的简便计算公式卡口旋向判别方法。并举例说明了圆极化天线的基本工作原理。     

相控阵天线扫描盲点抑制技术研究进展

文章分析了具有接地介质板结构和波导结构的相控阵扫描盲点产生的物理机制,阐述了盲点产生满足的条件.对如何预测扫描盲点位置进行了详述.现有的扫描盲点抑制技术有：（1）子阵技术、（2）背腔技术、（3）DGS技术（Defected Grounded Structure）、（4） EBG技术（Electromagnetic Band-Gap）、（5）电磁超材料技术.文章总结分析了各自的优缺点.     

相控阵天线幅相校正的简单方法

文章介绍了对相控阵各个单元信号的初始相位及幅度进行幅相校正的简单方法——旋转矢量法。在测量中仅涉及幅度测量而没有相位的测量,大大减化了测量的复杂性与难度。文章进行了计算机的仿真计算,结果证明采用该方法可以有效地改进天线的辐射性能。     

星载相控阵天线的技术现状及发展趋势

星载相控阵天线采用现代微波集成技术,在有限的卫星平台空间条件下,实现独立控制的多个点波束,满足未来通信的需求。相控阵天线可以实现波束间通信容量的调整,还可以根据需要改变波束形状,使用自适应调零的抗干扰技术,这些技术已在国外星上设备中广泛采用,具有广阔的发展前景。文章介绍了星载相控阵天线的研究现状、关键技术,以及发展趋势,并对我国星载相控阵天线技术的发展提出了建议。     

多通道相控阵天线数字波束合成技术及实现

本文针对多通道相控阵天线数字波束合成的需求,研究多通道阵列波束数据采集和实时处理技术,实现了基于FPGA的多通道数字波束合成系统,完成了对16路阵列信号的数据同步采集、方向图波束合成、数据快速传输与实时处理。实验结果表明:该技术具备良好的工程可实现性,且实验系统工作稳定,合成的方向图各项指标能真实地反映多通道相控阵天线的性能优劣。     

一种相控阵雷达系统效能评估方法

文章从武器系统效能评估定义出发,建立了相控阵雷达系统评估的指标体系,并通过将群体决策引入AHP算法确立了各指标权重,采用云重心法对系统综合效能进行了分析,进而建立了完整的对相控阵雷达系统效能评估的方法,最后通过实例进行分析。     

一种基于大视场星敏感器的定姿方法

根据数学平台失调角随时间变化缓慢的特点,本文提出了一种直接估计数学平台失调角的定姿方法。该方法采用一个20°×20°的大视场星敏器同时观测数颗恒星,并在一小段时间内进行多次观测,所有的测星信息在一次计算中完成对失调角的估计。仿真结果表明,该方法可大大降低星敏感器测量随机误差,其精度明显优于直接估计姿态余弦阵的参考矢量定姿法。     

星载高增益毫米波SAR相控天线阵设计

介绍了一种高增益、高效率的星载毫米波合成孔径雷达(SAR)有源相控天线阵的设计。天线单元采用了窄边开缝的波导缝隙天线,辐射缝隙与波导宽边垂直,天线具有效率高、匹配良好的特点。在方位向,波导缝隙天线组成直线阵,直线阵内采用折叠的波导功分器降低了直线阵的剖面高度。在距离向,波导缝隙直线阵紧密排布,形成一维相扫阵列。定标网络及馈电网络均采用波导形式并集成于天线阵列背面,其中,定标网络通过定向耦合器改善了定标通道的一致性及带内起伏特性,馈电网络通过魔T结构改善各有源通道间的隔离度。以距离向84个直线阵为一个子阵列,最终设计的天线全阵在方位向共包含8个子阵列,总体尺寸是595.8λ0×56λ0(λ0是中心频率在自由空间中的波长)。实测天线带内最高增益为54.37 dBi,辐射效率65.2%。天线阵列具有高增益、高效率的优点,同时结构简洁紧凑,适用于星载毫米波SAR系统。     

相控阵雷达导引头技术现状及发展趋势

相控阵雷达导引头具有反隐身和抗干扰等方面的突出优势,是当前国内外精确制导技术研究的重点和热点,且向着高集成度、超宽带、多功能、智能化的方向快速发展。本文结合当今相控阵雷达导引头的研究动态,阐述了相控阵雷达导引头的发展历程和世界各国相控阵雷达导引头的研究现状,从多个角度分析了相控阵雷达导引头的技术特点和技术优势,展望了相控阵雷达导引头在多频段/宽带、共形、多通道阵列、智能化等方面的发展方向和应用前景。随着相控阵制导技术的普及和应用,必将带动精确制导武器性能的大幅提升。     

低副瓣有源相控阵天线测试方法研究

利用平面近场测试系统的口面场全息反演功能,摸索出一种低副瓣有源相控阵天线的优化测试方法。实测天线副瓣电平低于-30dB,达到设计指标要求,证明了方法的有效性和适用性,为更快更好完成有源相控阵天线的研制提供了技术手段。