均匀直线式天线阵方向图分析

分析了常见文献中关于均匀直线式天线阵分析所存在的问题及不足.对均匀直线式天线阵空间方向图进行了详细分析,给出了数学分析计算公式.以实例介绍了如何分析均匀直线式天线阵立体空间方向图.文中的方法及结论也适用于由磁偶极子、短偶极子、半波或全波单元天线组成的均匀直线式天线阵.     

BST铁电薄膜移相器应用于天线阵的研究

采用共面波导型钛酸锶钡(BST)铁电薄膜移相器作为工作于16 GHz的1×4微带贴片天线阵的移相单元,利用全波电磁仿真软件,对加载BST铁电薄膜移相器的天线阵进行建模、仿真和优化.研究结果表明: 加载BST铁电薄膜移相器的天线阵辐射方向可随铁电薄膜介电常数的变化而发生显著的改变,通过改变BST铁电薄膜的介电常数,实现了天线阵辐射方向性±10°转向及相控天线阵的移相特性.     

一种改进的遗传算法及其在线天线阵方向图综合中的应用

提出了一种适用于具有任意几何参数的线天线阵方向图综合的新方法。该方法简单而灵活,是传统遗传算法的一种改进。应用这种方法,以降低线天线阵的旁瓣辐射为优化目标,对线天线阵的方向图进行了优化设计,并将所得结果和Chebyshev方法所得的结果进行了比较,表明新方法综合结果和Chebyshev方法所得结果相近。针对同一问题,还将改进的遗传算法同传统的遗传算法进行了比较,表明改进方法特别适用于参数连续变化的问题。然而,对这一改进算法加入量化过程后同样可应用于离散参数的优化问题中。     

电磁波天线阵辐射角分布的计算机展示

利用计算机代数系统(CAS)Maple,实时计算与展示了电磁波天线阵辐射角分布的图样,天线阵的阵元数、元间距和阵元之间的位相等因素处理为程序交互式输入的参数,使各个因素之间复杂的相互作用对天线阵辐射角分布的影响得以即时快速形象地展示,该文分别分析了纵向排列和横向排列的天线阵的情况并展示了一些典型的分布花样。     

单极对数周期天线阵辐射特性的UTD修正

垂直安装于有限接地平板上的单极对数周期天线阵（ＬＰＭＡ）在空间的辐射场方向图相对于基板上翘一定角度，这一实验结论有必要从理论上加以证实。利用一致性几何绕射理论（ＵＴＤ）分析了平板边缘的绕射特性，并结合几何光学场（ＧＯ），给出２～８ＧＨｚ的辐射特性图。从而为设计ＬＰＭＡ天线提供了理论基础。     

线天线阵单元间距对互耦的影响

采用矩量法严格计算和分析了天线阵单元间的互阻抗随间距的变化关系，分析了互耦对Chebyshev八单元天线阵方向图的影响。给出了精确计算任意电流元之间的互阻抗公式，绘制了互阻抗随间距的变化曲线和考虑互耦效应的Chebyshev八单元天线阵方向图，给出了天线阵单元间距的一个参考值。     

新型微带馈电线缝隙天线阵的设计

设计了一个用于无线移动通信的波束可调 4缝隙漏波天线阵。通过简单地改变天线阵缝隙间馈电线的长度 ,很容易得到所需要的主波瓣方向。采用了大漏波缝隙以提高天线的增益。实测数据与数值仿真结果吻合较好 ,显示了该天线阵具有良好的辐射效率     

一种结构紧凑的新型微带单脉冲天线阵

该文提出了一种新的“十”字型微带结构单脉冲天线和差网络。用这种网络成功地设计并加工了微带单脉冲阵列天线。这个天线阵由 4个 8× 8幅度为均匀分布的微带天线子阵组成。和差网络和天线阵处于同一平面 ,因而具有结构紧凑、简单 ,加工方便和成本低的优点。根据实测结果 ,水平方向的和方向图与差方向图均与理论预估吻合良好 ,表明和差网络的设计是成功的。如果天线阵的幅度分布按低副瓣设计 ,则也可以用在微带低副瓣天线阵上。分析和实测都表明 ,这种天线阵还具有比常规天线阵带宽更宽的优点。     

加罩天线阵辐射特性的MoM建模与快速计算

利用表面积分方程(SIE)和矩量法(MoM)对加罩天线阵的辐射特性进行了整体严格建模.通过预条件技术(PT)和快速多极子方法(FMM),明显改善了MoM矩阵方程的性态,降低了计算机内存占用,加速了共轭梯度法(CG)的收敛速度.对几种加罩天线阵进行了数值仿真,分析了天线罩有关参数对天线阵辐射特性的影响.结果表明,天线罩的介电常数、尺寸、形状等参数对天线阵辐射特性有显著影响.     

八元相控微带天线阵的参数计算

计算了一个平面上八元相控矩形微带贴片直线阵的辐射方向图和扫描时输入阻抗的变化。由于天线的工作波长运大于天线基片介质层的厚度，所以对电参数的计算采用传输线模型来处理。在计算天线阵中阵元间互耦时，我们利用了简化处理的并矢格林函数，根据反应原理，推导出了相应的计算公式，最后给出了数值计算结果，与实验取得了很好的一致。     

小型方向图可重构四单元缝隙天线的设计

提出一种小型方向图可重构天线.该天线是由4个缝隙单元组成的平面阵列,单一的缝隙单元能产生定向辐射方向图,且最大辐射方向是接近缝隙的开口端.将4个PIN二极管集成在4个缝隙单元上,通过4个二极管开关的导通与断开组合成不同的模式,使天线在xoy平面上获得8个定向和多个全向的辐射方向图.仿真结果表明:该天线的定向最大增益为2.90 dBi,全向最大增益为1.38 dBi,半功率波束宽度平均值为136°.该天线是半径为31 mm的圆,体积小,制造成本低,且满足无线通信频段2.40~2.50 GHz,适用于无线局域网(WLAN)等无线通信领域,可以降低多径衰落的影响,提高数据的传输速率.     

双平板天线的微带天线阵设计

为提高微带天线的整体性能,设计了16元矩形微带平面天线阵。该天线阵采用串并联馈电网络,辅以四级四功分器对各微带阵元同相馈电,保证馈电幅度、相位为等幅同相。利用阻抗变换对天线阻抗加以匹配,并以4×4均匀平面阵,确保天线发射场的方向垂直于天线阵平面。CST仿真结果表明：要求频率内,16元矩形微带平面天线阵的回波损耗在10dB以下,z轴的方向性良好,最大增益可达15．89dB,满足天线的性能要求。     

阵列天线方向图的MATLAB实现

天线的方向性是指电磁场辐射在空间的分布规律,文章以阵列天线的方向性因子F（θ,φ）为主要研究对象来分析均匀和非均匀直线阵天线的方向性。讨论了阵列天线方向图中主射方向和主瓣宽度随各参数变化的特点,借助MATLAB绘制出天线方向性因子的二维和三维方向图,展示天线辐射场在空间的分布规律,表现辐射方向图的特点。     

准自适应波束形成法及其仿真

为解决智能天线中自适应波束形成算法复杂且难以实现的问题,提出一种准自适应波束形成法.基于均匀分布天线阵方向性图主瓣最窄、二项式分布天线阵在阵元间距为λ/2时方向性图无副瓣的特性,将均匀分布和二项式分布天线阵的方向性函数相乘并展开,得到主瓣窄、副瓣低的天线阵加权系数的计算公式.仿真结果表明,该算法计算量小,所得天线阵方向性图主瓣窄、副瓣低,基本能抑制主瓣之外的所有干扰,且其主瓣指向并跟踪期望用户来波方向,具有准自适应性.     

双极化圆柱介质谐振器天线设计与实验研究

全极化数字相控阵天线具有波束扫描灵活、抗干扰能力强的优点,已成为以飞行器为载体的雷达天线领域的发展趋势之一。考虑到安装平台的限制,天线单元是相控阵天线的关键部件,研制适合工程应用的双极化天线单元具有重要意义。提出以双极化介质谐振器天线为全极化数字相控阵天线单元的设计方案;该方案具有辐射效率高、结构简单、易于馈电、体积小、极化端口隔离特性好等性能。设计了一种带有金属反射板的双极化圆柱形介质谐振器天线单元,采用全波电磁仿真软件对天线单元进行设计和优化,开展了天线单元的加工和性能测试工作。在4.95~5.05 GHz的带宽内,驻波比均小于2;天线的极化端口隔离度约为-20 d B;测试的天线波束宽度约大于80°,增益约大于6 d B,交叉极化电平约为-20 d B。天线的性能达到预期的指标要求,适合于实际工程应用。     

基于SIR结构的毫米波汽车雷达天线阵列设计

为了提高汽车雷达天线阵列的增益,使形成窄波束辐射,设计了一款工作在24.000 GHz的阶梯阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)微带阵列天线。天线阵列采用两级低损耗T型结功率分配器和四分之一波长微带阻抗变换器馈电,将四个SIR线阵单元组成天线阵列。通过增加SIR微带贴片的数目来提高阵列天线的增益,调整SIR的尺寸以控制工作频带,利用功率分配器进行阻抗变换和波束宽度控制。天线阵列的峰值增益可达到21.67 dBi。在中心频率24.125 GHz上,XOZ面的主瓣宽度为10°,YOZ面的主瓣宽度为17°,旁瓣抑制度为11 dB。该阵列天线面积小、增益高、波束窄、旁瓣电平低、后向辐射小,适用于汽车雷达系统。     

在室外测试场中阵列天线方向图的测试方法

在常用天线方向图测量方法的基础上,考虑大型阵列天线尺寸大的特殊性,并且结合实际测量条件,设计出一套在室外测试场中阵列天线方向图的测试方法。按照此方法,对某型号飞机的阵列天线方向图进行测试。测得其俯仰面辐射方向图后与理论仿真结果对比,论证实验方案的准确性,并对实验误差进行分析。     

C波段高增益宽带准八木天线阵列

提出了一种高增益的宽带准八木天线阵列。天线为印刷电路板的形式,通过平衡微带线给印刷对称振子馈电。为节省空间,将馈线与反射器进行了一体化的设计。为提高天线单元的增益和带宽,在有源振子前方引入了寄生振子和一段介质板。为进一步提高天线增益,将天线单元组成二元阵,设计了一个宽带平衡与等功率分配的馈电网络。整个天线阵连同馈电网络印刷在一块FR4环氧板的两侧,使用电磁仿真软件CST Microwave Studio进行建模与仿真分析。根据仿真结果制作了天线阵列,在微波暗室内进行测试。结果表明,天线在(4.4—7.0)GHz的频带内反射系数小于-10 dB,相对带宽为45.6%,在整个工作频段内平均增益为6.2 dBi,达到了预期效果。     

基于RBF神经网络的天线阵方向图建模

介绍了径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络对阵列天线方向图进行建模的方法,并基于MATLAB仿真平台对由对称振子构成的二元阵、N元边射阵等多种阵列天线进行建模,所有的训练数据是由经典公式计算所得.仿真结果表明经过训练的RBF神经网络可有效地用于阵列天线方向图建模,为天线分析与设计提供很好的帮助.     

电子侦察中圆形天线阵列配置方式仿真分析

针对星载电子侦察阵列天线二维测向的应用背景,研究如何选取合适的圆形天线阵列方式以适应多倍频程信号的接收、处理.通过理论分析,给出了3种圆阵模型的阵因子表达式,并对其分别进行大量的最优搜索和计算.结果表明,带有中心阵元的外层阵元数为奇数的单层均匀圆阵是比较合理的选择.