4元C波段宽频带圆极化微带天线阵的设计

文章采用连续旋转馈电技术,以双馈方形贴片圆极化微带天线作为单元设计了C波段4元宽频带圆极化微带天线阵。在馈电网络设计时采用威尔金森功分移相器,可以改善天线阵的阻抗带宽。连续旋转馈电技术和威尔金森功分器的引入展宽了天线阵的轴比带宽,背馈的馈电形式消除了馈电网络辐射对天线的圆极化辐射特性的影响,使天线阵的圆极化带宽进一步得到拓展。实测结果表明:在回波损耗小于-10dB条件下,该天线阵的阻抗带宽达到75.0%,轴比小于2dB的带宽达到45.6%。     

相控阵天线波束的电子控制装置

引言最近十年来在雷达、通信及其他军用系统内越来越广泛地采用具有电控波束能力的相控阵天线。多数相控阵天线波束形成电路的不可缺少的组成部分是串接在每个辐射单元通道内的移相器。当控制信号加到移相器时,在天线出口便建立起所需要的微波信号的相位分布,这便使波束偏向给定的角度方向。     

多极化相控阵天线的研究

本文讨论了多极化相控阵天线在最佳信号接收,抗干扰及目标识别方面的用途。分析了各种干扰情况下变极化的抗干扰效果。对多极化相控阵天线单元的各种型式、优缺点及目前达到的性能指标作了归纳和比较。讨论了栅格和阵元尺寸选择的方法。对分析阵的扫瞄和极化特性及宽角宽带阻抗匹配的各种方法作了归纳和探讨。比较了两种基本型式的变极化电路,对变极化阵的可能馈电形式进行了讨论。     

多极化相控阵天线的散射矩阵及其应用

本文分析了将多极化相控阵天线等效为一个八端网络时,散射矩阵的确定。详细推导了相控阵天线传输系数的计算公式,指出了国外某些文献在这方面的错误。然后,讨论了利用此散射矩阵可以解决的一些工程实际问题。这些问题有确定阵中单元方向图;估价任意极化情况的反射和传输特性(包括极化质量);分析阵前和阵后具有不连续点(或段)对辐射方向图的影响;确定最佳阻抗匹配网络的同时可以考虑极化质量等等。     

新型频率选择表面加载双极化超宽带紧耦合阵列天线

为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻抗和辐射等电磁性能后,优化设计并加工出一个6×6单元的阵列天线进行实际测量。测量结果表明,该天线在2~12 GHz的频带内驻波比均小于3,驻波比带宽为10 GHz。带内辐射特性稳定,主瓣电磁能量集中,交叉极化小。工作频带内,最大增益可以达到13 dBi。该阵列天线可应用于超宽带相控阵天线领域中。     

双频带圆极化紧凑型微带贴片阵列天线设计

利用旋转馈电方法设计双频带圆极化的微带贴片阵列天线。该阵列包括四个金属微带贴片单元与一个金属微带矩形环。每个贴片单元为侧边单点馈电的切角矩形,且关于中心旋转对称。矩形环被放置在阵列中心,与四个贴片单元通过四条微带线相连。该中心矩形环既充当了馈电网络,为阵列提供了产生圆极化波所需的递增相位,又参与了辐射,提高了阵列天线的辐射性能。由于采用了矩形环馈电贴片单元的方式,该阵列只需单层介质板,具有结构紧凑的优点,而且在两个频段内实现了圆极化辐射。经加工、制作并进行测试,该阵列的-10 d B阻抗带宽分别为5.17 GHz~5.59 GHz和5.99 GHz~6.27 GHz,3 d B轴比带宽分别为5.19 GHz~5.49 GHz和6.1 GHz~6.18 GHz。     

相控阵雷达天线阵面T/R单元失效演示模型

针对相控阵雷达天线阵面T/R单元数量庞大,故障时有发生,且失效数量和位置有随机性等特点,首先对平面相控阵雷达的天线性能参数进行了计算;然后,对不同失效T/R单元位置和数量下的天线性能参数进行了仿真分析,仿真结果表明:不同失效数量和位置对天线性能参数影响效果不同;最后,为了更加直观演示T/R单元失效对天线性能的影响,利用MatlabGUI界面设计了平面相控阵天线阵面T/R单元失效演示模型,为T/R单元的维修决策提供理论依据。     

军用相控阵雷达的应用及发展

人们很可能从影视画面中得到这样一种印象:雷达为了“看”到不同的方位、高度的目标,必须使天线不停地转动、俯仰,进行机械扫描。然而这种印象是不全面的。比如相控阵雷达就不是机械扫描雷达,而是电扫描雷达。它的天线可以固定在一个方向,然后通过计算机控制雷达波束的指向,来实现方位或高低扫描。准确地说,相控阵雷达是一种利用电子技术控制阵列天线各辐射单元的馈电相位,使雷达的波束指向快速变化的雷达。     

粒子群算法用于阵元失效校正

相控阵天线由成百上千的阵元组成,以其独特的优势迅速发展。在实际应用中,由于各种原因会出现阵元失效的情况。严重的影响相控阵天线的使用。由于相控阵天线幅相可控的特殊性,可运用幅相调控的方法对失效阵元造成的损失进行校正。运用粒子群算法对失效后的阵面进行优化,寻找最优解使失效后的阵面达到一个较好的状态,使阵元失效后的阵面天线能降低性能投入使用。     

粒子群算法用于阵元失效校正北大核心

相控阵天线由成百上千的阵元组成,以其独特的优势迅速发展。在实际应用中,由于各种原因会出现阵元失效的情况。严重的影响相控阵天线的使用。由于相控阵天线幅相可控的特殊性,可运用幅相调控的方法对失效阵元造成的损失进行校正。运用粒子群算法对失效后的阵面进行优化,寻找最优解使失效后的阵面达到一个较好的状态,使阵元失效后的阵面天线能降低性能投入使用。     

单通道相控阵雷达及类波束形成技术

针对常规相控阵雷达的馈线网络小型化问题以及由发射高增益定向波束引起雷达信号被截获概率较大的问题,提出了一种新的相控阵雷达系统。该系统的馈线网络中仅有一个带移相器的收发共用通道,在时序控制模块的控制下贯续接入各收发共用的阵元进行发射信号馈送或信号接收,同一时刻只有一个阵元与通道连接。基于此系统提出了类波束形成的概念与技术,通过各阵元依次发射时间分集的脉冲信号形成类发射波束;各阵元依次接收这些脉冲信号并进行相干脉冲积累以形成类接收波束;并通过控制移相器的相移量以及通道切换时间形成各阵元间发射或接收的相位差进而控制类波束的最大指向。仿真分析证明了该系统能以较小的硬件规模在不形成高增益定向波束的前提下具有与常规相控阵相当的性能。     

8元宽频带圆极化微带天线阵的设计

采用空气夹层的双层圆形微带贴片结构,通过Wilkinson功分移相器进行馈电,设计了宽带圆极化天线单元以及8元圆极化微带阵列天线,并加工制作了天线阵实物。实测结果表明:该阵列天线在2.0 GHz～2.5GHz频率范围内,圆极化轴比小于3 dB,回波损耗小于-10 dB,增益大于12 dB,满足S频段卫星测控系统天线的指标要求。     

具有陷波特性的可重构超宽带天线设计

文中提出了一种具有陷波特性的平面超宽带天线结构。天线采用椭圆形贴片作为辐射单元,使用双端口馈电,通过在椭圆形贴片上开2个C形槽来分别实现不同的陷波功能。测试结果表明,该天线两侧馈电的工作频带分别为2.7GHz~12.7GHz和2.6GHz~12.9GHz,在3.3GHz~4.3GHz和4.8GHz~5.9GHz范围内分别具有良好的陷波特性。天线在整个工作频段内有良好的增益和辐射特性。     

超宽带相控阵天线

采用频率多路传输的空馈透镜与超宽带馈电喇叭组成的超宽带玎控阵可获得多个倍频程带宽。透镜包括两个超宽带射口径,它用窄带移相器接到阵列时应辐射元上。两个辐射口径可把超宽带信号多路变换成多个单独频带,这样,移相器只需要调谐到这些境物窄频带上,就可在所需方向上形成波束。     

多极化圆波导相控阵天线的理论计算分析和实验

本文是未加匹配结构的多极化圆波导相控阵天线理论分析计算和实验的结果。文中介绍了分析均匀无限平面相控阵天线的理论方法,讨论了数值计算结果有效性的检验方法,重点介绍了收敛试验的结果。对计算结果进行系统分析,着重讨论了多极化圆波导阵的极化特性,对极化特性和阻抗特性、交叉极化分量间的关系得到新的明确的认识。模拟器实验结果和计算结果比较一致,证明计算结果是有效的。     

单极化圆台相控阵天线的空域极化特性

针对水平或垂直极化偶极子激励的单极化圆台相控阵天线,建立了其电扫描时空域极化特性的数学模型.理论分析和仿真结果表明单极化圆台相控阵天线的空域极化比随观测角偏离法线方向的角度单调递增,随斜面倾角增大而单调递减.同时,圆台相控阵天线的方向图与阵元极化方式、波束指向角以及观测角有关.圆台阵面规模越大,方向图和空域极化变化越丰富.以上结论为基于圆台相控阵天线空域极化特性的极化散射矩阵测量、极化滤波和抗干扰等研究提供了理论依据,为全极化圆台相控阵天线设计、极化特性分析和极化校准等研究奠定了理论基础.     

X波段全向共形机载天线的仿真与设计

针对工作于X频段的机载雷达天线的技术设计,使该天线由矩形平面天线与柱体共形,通过共面波导方式对其进行馈电。天线单元采用介电常数2.55,厚度为0.2mm的薄介质板。利用HFSS12对平面天线和共形天线进行仿真设计,对比了平面天线与共形天线的阻抗特性和辐射特性的变化。实验结果表明,共形后的天线带宽变大,增益提高,波束宽度展宽。在X波段内实现了低仰角扫描和方位面的全向扫描,实测阻抗带宽为7.0～12.5GHz,最大增益可达4dB,辐射特性稳定,满足机载天线的性能指标,可用作机载雷达天线单元。     

红外成像/主动雷达复合导引头天线阵技术研究

研究了一种适用于红外成像、主动雷达复合导引头的微带天线阵技术.设计了天线单元和功分器,并对一个带馈电网络、176个单元的天线阵进行分析和方向图预计,并通过试验进行比较.     

相控阵天线关键技术发展趋势

相控阵天线必然朝着降低成本和提高性能的趋势发展,因此从以下几个方面分析其关键技术的发展方向:增加带宽,提高T/R组件的附加功率效率,移相器技术,数字化电路,以及引入稀布阵技术等。对相控阵技术的需求也是对这些相关技术发展的一种重要的推动力。     

相控阵天线物理和功能毁伤评估方法研究

针对相控阵天线毁伤评估中物理毁伤情报提取难、功能毁伤程度判断难的问题,运用计算机视觉和相控阵天线仿真技术,探索智能化毁伤评估方法。在航侦图像基础上,通过计算机视觉技术提取遭毁伤阵元位置信息,得到物理毁伤结果,根据阵元位置信息在Matlab环境中构建天线模型,仿真对比打击前后探测距离和抗干扰性变化,得到功能毁伤情况。仿真结果表明,该方法可以较好地提取物理毁伤信息,通过软件仿真构建物理毁伤与功能毁伤间映射关系,相关研究结果为智能化快速开展相控阵天线毁伤评估提供了新的方法和思路。