印刷对数周期天线设计与分析

针对对数周期天线在结构设计、软件仿真和实际制作中存在的差异,着重从介质基板材料的选择和结构仿真的方法等方面进行了对比和择优选择。文中采用TB-73材料制作了印刷对数周期天线,通过实际测量得出天线的工作频率为700MHz-2．7GHz,平均增益大于9dB,在700MHz-2GHz的驻波比小于1．5。同时对天线使用有机玻璃加罩和馈电结构进行了测试分析。结果表明,加罩后天线谐振频率降低,工作频率为660MHz-2．5GHz;馈电结构改变后低频端驻波比大于2,高频端驻波比降低到1．5以下,对对数周期天线的设计具有一定的指导性意义。     

一种波束展宽的宽频带圆极化微带天线的设计与制作

文章设计了一种波束展宽的宽频带圆极化微带天线。天线单元采用层叠结构的形式实现宽频带,通过在天线四周加导电墙并改变地板尺寸展宽微带天线的波束宽度。主要研究了改变导电墙高度以及地板大小对天线的半功率波束宽度以及低仰角增益带来的影响,通过仿真优化,这种方法可以将天线的半功率波束宽度从68°提高到100°,同时仰角30°增益从0.01 dB提高到2.4 dB。加工制作了相应的微带天线,测试结果表明该天线具有频带宽、低仰角增益高以及波束宽度宽的优点,与仿真结果吻合较好。     

宽带宽缝隙共形天线的设计及其特性研究

针对宽带共形天线需要满足剖面低、体积小、易与载体共形并且具有宽频带性能的要求,文章首先设计了一种宽带宽缝隙平面天线,采用共面波导方式(CPW)馈电,低介电常数介质板厚度仅有0.2 mm,分析了各个参数对天线特性的影响,将平面天线与柱体共形,研究了天线共形之后的阻抗特性和辐射特性的变化。仿真结果表明,平面天线的阻抗带宽(S11≤10 dB)覆盖5.35 GHz~6.7 GHz,中心频率为5.85 GHz,最大增益4.5 dB,辐射特性稳定,共形后天线的谐振频率减小,低频带宽增大,波束宽度展宽,辐射增强,阻抗带宽覆盖5.24 GHz~6.43GHz,最大增益4.6 dB,辐射特性稳定。测试结果与仿真吻合较好,天线的结构简单,易于和载体共形。     

人工磁导体在超近反导系统中的应用

针对坦克超近程主动防护雷达系统中的收发天线隔离问题,分析了由周期结构光子晶体高阻表面形成的人工磁导体(AMC)的等效模型,给出了其反射系数与相移的关系.由于其对电磁波表现出来的吸收和产生相移的特点,提出一种利用光子晶体高祖表面代替传统隔条来提高天线隔离度的新方法.实验结果证明,该方法能使得收发天线在200MHz的带宽达到- 80dB以下的隔离度,满足系统要求,并且结构简单、成本低,具有很大的应用价值.     

辐射叶加载的短波宽带鞭状天线优化设计

提出一款具有多层辐射叶结构的新型鞭状天线,在10 m鞭状天线体上设置不同的辐射叶层数、半径、长度、分支数、仰角及其分布情况,研究其对天线辐射性能的影响,综合考虑选择一套最合适的辐射叶结构,并为天线进行双加载和宽带匹配网络的算法优化。仿真结果表明,与现有的普通宽带鞭状天线相比,增益和效率得到了普遍提高,在低频段增益最高提高了3 dB,效率最高提高了5%;在高频段增益最高提高了5 dB,效率最高提高了35%,方向图上翘也得到了一定的抑制,为改善现有的宽带鞭状天线提供一种新的结构设计方法。     

八木微带圆极化天线的研究与设计

对八木微带天线进行了研究。通过Ansoft HFSS仿真软件设计了一种宽带宽波束圆极化八木微带天线,在中心频率上实现了波束由侧射向端射偏转26°,频率带宽达800 MHz,0 dB主波束宽度为110°;采用Wilkinson微带功分器产生两路幅度相等相位相差90°信号对天线进行馈电,实现了圆极化。同时研究了在保持天线良好性能的前提下,结构的变化对于主波束偏转角度的影响。     

地面反射对雷达目标跟踪精度的影响

对传统固定波束裂开自动跟踪雷达,由雷达回波的地面反射导致的雷达目标跟踪误差已经计算出来。此篇论文中的分析和结果应用到均一照射抛物面反射器上,此反射器在3cm波长上波宽为1°。很明显,经典的传播理论充分地说明了地面反射误差。当地面反射系数大约为-0.4目标仰角接近0°时,理论和试验均表明跟踪误差为±10 ＇。在目标仰角5°时跟踪误差为±1＇,甚至在较大范围的仰角上,这将是控制当今精密雷达目标跟踪性能的最重要因素。一简单计算峰值误差公式已列出,其准确度可至仰角为0.5°时。放在反射点的反地面反射屏对跟踪给出了实质性改进。对所有可能的目标方位角,屏设计足够宽以避免任何源自目标影象的大量辐射,目标乃绕着屏的垂直边缘绕射。因此,大多情况下,屏是无效的。符号一览表λ=波长(3cm)△h=地面不规则垂直高度α=相对于雷达目标真实仰角β=俯视掠地角θ=参考天线极化图角f(θ)=天线极化图函数F=方程4左侧项T=常量,用以这次试验的天线为159.5ρ=地面反射系数h=接收天线超出地面的高度E=由地面反射引起的跟踪误差E_(max)=跟踪误差曲线的最大值B天线波宽P_T=天线接收总功率P_0=自由空间的接收功率φ=直射和反射线间总的相移差A_1和A_0=增益控制器中设置的最大和最小能量值H=目标超出地面的高度 R=雷达目标间距离S＇=雷达与目标影象间距离d=接收机与源之间水平距离K=2π/λα_R=雷达测到的表面仰角δ=雷达极化图的半波裂开角     

天线转台倾斜状态下雷达测高精度优化方法

分析了天线转台倾斜对三坐标雷达测高精度的影响,通过对测高误差进行量化分析,找准误差修正工作的重点和难点.经研究表明,测高误差主要是天线辐射波束仰角偏差引起,可通过对测高值的实时比对分析和对辐射波束仰角的实时调整,实现了测高误差修正.研究提出了针对天线转台倾斜引起的三坐标雷达测高误差的修正方案.     

毫米波精确制导技术评述

毫米波和亚毫米波的波长在10mm和1mm之间。它具有独特的准射频——光学传输特性。在其高频端,它的角分辨力高,大气传输在恶劣环境中差。在其低频端则正好相反,它有全气候传输的优点,但角分辨力差。 在毫米波和亚毫米波段,由于使用了极短的波长,极窄的天线波束宽度,使武器系统具有下列的优点:     

机载共形UHF天线的设计与仿真

机载全向天线不但要满足水平面全向的指标要求,而且要与机体表面共形设计,常规的单极子天线和微带天线均无法满足要求。本文设计了一种机栽环形缝隙天线,实现了天线小型化和机载共形。该天线结构简单,满足VSWR〈1．4的频带宽为350～376MHz,满足VSWR〈2的频带宽为338-438MHz,且工作频率范围内的最大增益达到4．2dB。     

基于遗传算法的VHF宽带天线优化设计

文章应用遗传算法设计并优化了一种宽带加载单极子天线,结合高效的匹配网络以改善天线性能,并对30 MHz～520 MHz频率范围内加载单极子天线和匹配网络的参数进行全局优化,把增益和驻波比作为目标函数综合考虑,得到了全局最优的参数及仿真结果。该天线在30 MHz～520 MHz频率范围内驻波比小于3,增益大于-2.5 dB,具有良好的宽带特性和全向特性,其实测结果良好地满足了要求。     

监视雷达低仰角测角方法分析与工程实现

监视雷达天线孔径较小、垂直波束较宽,当雷达天线低仰角探测目标时,波束打地严重,测量易受多路径影响,仰角测量精度难以满足要求.先对现代雷达常用的和差比幅与比相两种测角方法进行了分析,然后以相控阵天线为例,对两者在低仰角下的测向精度进行了仿真和深入分析.最后结合两种方法的优缺点,对某Ⅰ型监视雷达样机进行改进,使其满足比幅比相混合型测角的条件,并对改进后的样机作动态对比试验,再次证明两种常用测角算法在低仰角下的优劣,为工程应用提供参考.     

低仰角GSP应用的Q型柱螺旋天线

本文介绍了用于ＧＰＳ的低成本ＱＵＡＤＲＦＩＬＡＲ柱螺旋天线（以下简称Ｑ型柱螺旋天线）的研制过程,该天线产生右施圆极化,抬高的辐射方向图在低仰角上具恒定的方位面增益。该天线适用于卫星通信（ＳＡＴＣＯＭ）地面终端设备,相对于卫星而言,该天线可以低仰角工作,该天线设计用于ＳＡＴＣＯＭ的典型接收频带为１５２５￣１５５９ＭＨｚ尤其适用于差动的ＧＰＳ、ＤＧＰＳ网络系统。     

外军天波超视距雷达建设管窥

天波超视距雷达为了适应电离层不同高度是把电磁波折射到预定的探测空域,通常工作在(5-30)MHz的宽阔域范围。探测距离远达(800-3500)km的小雷达截面目标,发射平均功率常达几百千瓦,早期使用脉冲体制,现今多用连续波体制以获得更大的平均功率。采用连续波体制时要隔离发射天线信号对接收系统的泄漏,发射和接收天线一般要离开近百km。     

岸/舰双基地地波超视距雷达抗电离层干扰研究

针对现阶段困扰低纬度地区高频地波雷达发展的电离层干扰问题,分析了电离层的干扰特性,提出双基地体制下利用收发之间的位置相互关系减小高仰角区的电离层干扰的方案;通过对发射天线进行优化设计,增加天线在俯仰维的孔径,减小向上的能量辐射,达到降低电离层干扰的目的.仿真验证了该方法的有效性.     

接收天线的非福斯特阻抗匹配网络技术研究

为实现一个负阻抗器件抵消天线的寄生电抗,将天线的辐射电阻转变为一个常量,避免了传统无源匹配网络的增益带宽约束条件限制,并获得了更宽的天线带宽。设计了一个10cm单极天线的非福斯特匹配电路,并进行了仿真和实际测试,二者吻合度较高。试验结果表明:在60~400 MHz频带内,添加非福斯特匹配电路与添加传统无源匹配电路的接收天线相比,天线的输入阻抗虚部在全频带内得到了较为充分的抵消,信噪比最大可提高4dB,在200~260 MHz频带内,天线3dB带宽提高了11 MHz。     

地网对垂直偶极子天线辐射特性的影响

研究地网对垂直偶极子天线辐射特性的影响。建立了该天线的仿真模型,采用基于矩量法的仿真软件计算了铺设地网后垂直偶极子天线增益、输入阻抗、最大辐射仰角、3 dB波瓣宽度等辐射特性。结果表明,地网中心偏离天线振子正下方0.75λ时能显著提高天线的增益,改变地网大小和铺设密度也能在一定程度上提高天线的增益。     

一种高效率阵列元件—短背射天线

短背射(SBF)天线是一种结构简单而精密的高效率发射天线。其高方向性、低旁瓣和后瓣电平使之成为卫星通信、跟踪和遥测的高增益天线阵的理想元件。     

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。     

超低频拖曳磁场天线设计中的热噪声研究

通过对产生超低频拖曳磁场天线热噪声的原理以及各种天线构造参数对热噪声影响的研究,得出了在电缆浮力条件下保证最小热噪声ENF的最优化基本参数的表达式.结合对天线其它电参数的要求,探讨了利用最优化参数的可行性.分析结果表明,获得高可逆磁导率的磁芯是实现最优化参数的关键,并给出了解决这一问题的途径.