射频仿真系统中球面复合阵列近场效应研究

射频复合阵列近场效应影响目标信号的测角精度,为了修正目标信号测角精度,提出一种方法:联合全波算法和一致性几何绕射理论,精确计算给定子阵(三元组)天线在周围同频、异频天线单元存在的环境中发射时,接收天线位置处(通常位于发射三元组的辐射近场)的电场分布;基于此电场相位分布,应用相位梯度法求出三元组辐射场的等效相位中心,并计算与基于幅度重心公式所得等效波源点位置的偏差,使用推导的辅助修正公式获得修正后的三元组各单元输入功率.计算实例表明:经修正后微波/毫米波三元组约束的三角形区域内最大垂直(俯仰)方向测角精度由1.50/2.37mrad降低至0.06/0.06 mrad.     

一种RCS近场测量中天线方向图补偿方法

提出了一种近场单站RCS测量中补偿天线方向图效应的方法.基于多散射中心模型给出了考虑天线方向图效应的近场单站RCS回波模型,利用该模型改进了近远场变换算法,克服了传统近场变换算法要求全方向天线的限制.仿真与实验结果表明,近场外推结果与远场测量值很吻合,主瓣及第一、二副瓣误差基本得到了校正;有效消除了天线方向图效应,提高了近远场变换测量的准确性.      

频谱仪的本底噪声对天线噪声温度测量的影响

频谱仪广泛应用于射频信号测量。简述了频谱仪灵敏度与噪声系数的基本概念。分析了频谱仪本底噪声对噪声信号测量的影响,论述了频谱仪噪声功率测量误差的修正计算方法,给出了测量噪声功率比与修正因子的关系曲线。以地面站天线噪声温度测量为例,简述了Y因子法测量地面站天线噪声温度的基本原理。导出了测量Y因子的修正计算公式,从而实现对天线噪声温度测量的修正。最后,以C波段13m车载天线噪声温度测量为例,说明频谱仪本底噪声对地面站天线噪声温度测量的影响。     

天线时域平面近场测试的信号源误差修正

提出了天线时域平面近场测试中信号源稳定度误差的修正方法.建立了误差修正所需的参考信道,分析了信号源误差所包含的误差项,根据时域近场测试对采样信号进行近场重建和近远场变换的两种方式,分别给出时域-频域结合修正和纯时域修正的两种修正方法,针对信号源误差包含的误差项对采样信号进行修正.实测结果证明修正后得到的频域方向图和时远场波形与参考结果都比较吻合,证明了两种修正方法的正确性.      

天线方向图对目标近场散射特性影响的研究

以SCTE可视化预估系统为基础,用高频近似法建立了考虑天线方向图时目标近场RCS理论模型.通过实例,计算了有无天线方向图影响下的近远场RCS曲线,分析了天线方向图对目标近场RCS特性的影响.结果表明,天线方向图对目标近场散射特性影响是不容忽视的.     

热载流子效应对GaAs光电导天线仿真的DD模型修正

研究了光电导天线辐射产生的太赫兹电场强度与外加偏置电场的关系。利用太赫兹时域光谱系统对34μm孔径GaAs偶极子光电导天线进行了测量,得到了外加16.2 kV/cm电场时,辐射太赫兹电场趋于饱和。理论分析了热载流子效应是使光电导天线辐射太赫兹电场趋于饱和的主要原因。同时用热载流子效应修正的扩散-漂移模型结合时域有限差分方法对该天线进行了仿真,仿真与实测数据吻合,表明:考虑飞秒激光照射强场条件下GaAs材料,修正的扩散-漂移模型热载流子效应对漂移速度的影响能准确仿真偏置电场与光电导天线辐射场强的关系。     

通讯基站50m内轴向发射电磁辐射预测——通讯基站50m内电磁辐射环境超标范围3D准确仿真预测实验之一

利用电波暗室验证通讯基站天线恒定发射数据,编写基站电磁辐射轴向计算分析程序,解决基站20m内预测模型与实测数据偏差大的问题。测得样本与计算比值的对数值分布趋势线性相符,空气影响随距离无明显变化;近场偏低用K函数修正;发现通信系统未知损耗偏差。外场验证,修正后程序符合实际监测,可预测超标范围,缓解公众焦虑。     

基于表面等离子体的高增益光学天线

表面等离子体共振能够产生沿金属表面传播的波,能产生许多特殊的电磁现象.该文首先研究运用表面等离子体共振特性而设计的处于远红外波段偶板子天线的近场增强效应,而后根据尖端效应,对天线的形状进行改变,由偶板子演变到阶梯状天线,而后逐步增加天线的阶数,最后将天线的类型演化为其无穷级近似的蝶形天线.利用有限时域差分法(FDTD),对各种形状的天线的进行研究,得到蝶形天线具有更强的场增强.在实际的工程应用中,拥有巨大的场增强效应的光学天线可以使探测器获得更高的灵敏度,还可以使激光通信获得更长的传播距离.     

UHF频段RFID阅读器近场耦合天线设计与分析

设计并实现了一种RFID阅读器近场耦合天线,并对该天线的阻抗特性和辐射特性进行了理论计算和仿真.使用了折叠偶极子天线结构,极大减小了天线尺寸.同时在天线臂之间加入了寄生电容,实现阻抗调整的作用.在仿真的基础上,实际制作了实物,并接上UHF近场耦合阅读器进行测试,效果良好.     

基于TMS320C6201的RLS算法在波束形成中的应用

在研究智能天线中波柬形成算法特点的基础上，基于TMS320C6201的硬件条件和早期乳腺癌微波近场成像系统中智能检测天线的特点，采用改进RLS算法，并提出了算法处理流程及其硬件设计，最终给出了早期乳腺癌微波近场成像系统中智能检测天线的试验结果，试验表明该算法适合于脉冲微波近场成像系统的波束形成要求。     

将推广的理想匹配层用于分析天线近场散射

讨论了应用于计算天线近场散射问题的推广的理想匹配层吸收边界条件的问题。所提出的方法在分析天线近场散射问题中取得了比较好的效果，数值计算的结果表明了该方法的有效性。     

中波台电磁辐射环境影响预测模式比较研究

为更好地预测中波台对周围环境的电磁辐射影响,该文结合某中波台类比监测结果,对现有常用的两种中波台电磁辐射环境影响预测模式进行比较,探讨两种预测模式的适用性。研究表明,环评导则的预测模式未考虑天线感应场及辐射近场的影响,计算方法简便,预测数值相对保守、偏安全;广电规范的预测模式考虑了天线辐射近场的影响,但未考虑天线感应场的影响,其预测数值与环评导则的预测数值相比更接近于实测值,对项目的环境管理更具有实际意义。     

共振金属纳米天线近场区域单分子荧光增益性质的研究

从理论上研究了发生表面等离激元共振时, 银纳米天线对其周围近场区域单分子荧光性质的影响。最优的荧光增益效果在电场增益率和弛豫系数变化率的比值(即优化系数)较大时发生。通过对优化系数的计算, 发现当荧光分子的偶极矩与入射光偏振相同时, 并且在距离纳米天线30～100 nm的近场区域内, 荧光增益效果最佳。讨论了不同偏振方向荧光分子在天线周围不同距离、不同方向的平面以及入射波长变化时对于荧光性质的影响, 可以为金属纳米天线调控荧光行为的实验给予指导。     

移动通信基站电磁辐射近场特性分析

由于天线近场辐射特性较为复杂,目前国内尚无统一的电磁环境辐射测试及评价标准。文章研究移动通信基站的电磁辐射安全问题,分析天线近场区电磁辐射功率随着相对天线的距离和角度的改变而变化的规律。研究结果表明,无论是在垂直面还是在水平面,只要测量位置在天线方向图主波束的半功率波束宽度内,天线辐射场功率密度值始终存在远场公式计算值大于近场辐射仿真值,因此可以用远场计算值保守估计实际天线的近场辐射功率密度值。研究结果可为电磁防护距离提供理论依据。     

菲涅尔区相位修正平面反射器的相位效率

同抛物面反射器相比，菲涅尔区相位修正平面反射器的相位效率因子对天线效率的影响显著。本文在讨论其效率因子组成的基础上，首选 定义了这一因子，产蔚出其数学表达式。通过具体的数值计算，给出图表形式的结果，可为有关工程设计提供依据。     

台址内部设备瞬态干扰引起的110 m射电望远镜近场耦合计算方法

射电望远镜具有高灵敏度和高分辨率的特性,台址内部微弱的电磁干扰会影响其工作状态,增加天文观测难度.本文针对110 m射电望远镜台址内部瞬态辐射干扰引起的近场耦合问题,提出了一种基于偶极子近似和时域物理光学的混合计算方法.首先对台址内部设备瞬态干扰源进行分析,利用偶极子天线理论对近场辐射源进行分析与建模,结合时域物理光学法分析并计算了台址内部干扰源对射电望远镜天线口径面近场的电磁耦合特性,最后结合Feko全波算法验证本文方法的有效性.本文方法为110 m射电望远镜台址内部辐射干扰对天文观测的影响分析提供了理论支撑.     

2．45GHzRFID阅读器微带天线设计

阅读器天线的设计涉及到辐射射特性,天线方向图,阻抗特性,S参数,增益,极化方向和工作带宽等诸多要素,加上必需反覆不断的进行成品修正。特性量测时还需提供特定电磁环境的电波暗室专用设备,因此天线工程师都将天线设计视为黑色艺术（black art）。由于Ansoft公司的电磁场仿真分析技术相当进步,Ansoft Designer对天线设计人员来说,他们不仅可以仿真并优化天线的近场和远场方向图,而且可以非常容易地进行匹配电路的设计以改进天线的性能,尤其是电磁场模拟分析经过整合后,已经可以分析print pattern构成的天线特性（基板型天线）。本文介绍如何利用Ansoft Designer V2模拟分析,探讨RFID阅读器天线的设计技巧。     

近场测量中有限扫描面截断误差分析

本文依据天线近场耦合系统散射矩阵理论分析了有限扫描面截断误差所产生的近场误差和远场误差,并得到了误差方程进而对方程的求解作了几点说明。     

互耦效应对天线阵单元间相关性的影响

分析了互耦效应对多天线性能的影响,通过网络等效分析法对天线模型进行简化分析,得出阻抗矩阵和收发端的耦合矩阵。推导出互耦效应时天线阵元空间相关性的通用表达式,并论证了它与无互耦时空间相关性的关系。研究了互耦效应分别对平行天线阵列和共线天线阵列阵元间空间相关性的影响。仿真分析表明,互耦效应对于两种天线阵列的影响显著不同,适当的选择天线阵列可以有效地改善互耦效应对于系统性能的影响。     

基于FEKO的引信目标近场动态散射特性实时仿真

引信目标的近场散射特性受到天线方向图、目标局部照射、弹目交会状态等因素的影响,计算过程复杂。首先提出了一种基于FEKO的目标近场散射特性实时仿真方法,然后根据引信作用段的特点建立了弹目交会模型,对引信目标的近场动态散射特性进行了实时仿真,仿真结果表明近场散射强度与导弹脱靶量和目标照亮区有直接关系,脱靶量越小,散射强度相对越大,且弹目距离较近时,由于照亮区的不同散射强度将出现较大起伏。