考虑互耦的天线阵列零点综合

为降低阵列天线单元间的互耦影响,给出了一种基于矩量法的迭代综合方法,通过不断对无线阵列单元电流进行修正而求得单元激励电压,从而得到满足工程实践要求的零点。综合示例和软件仿真的结果吻合较好,证明了该综合方法的正确性和有效性。     

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。     

X波段Vivaldi天线阵列互耦研究

利用有源方向图法对X波段Vivaldi天线阵列互耦问题进行了分析,提出了加载DGS结构的Vivaldi天线阵的去耦方法,分析了互耦对阵列天线方向图增益、波束宽度、副瓣电平等特性的影响.理论分析和仿真结果表明,该方法可以有效地减小Vivaldi天线阵列的耦合,对天线阵列设计有一定的实用价值.     

紧凑型微带阵列天线互耦的改善

文章根据经典的哑铃状缺陷地结构设计出一种新型缺陷地结构,用于改善紧凑型微带阵列天线阵元间的互耦。在谐振频率为2.45GHz,阵元间距为1/10自由空间波长的天线阵阵元间引入该结构,采用Ansoft HFSS进行仿真,比较加入缺陷地结构前后天线的各项参数,结果表明该结构使得表征阵元间互耦的参数S12减小30dB以上,有效地改善了阵元间的互耦。     

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。     

一种强互耦阵列天线的校正方法

Vivaldi天线因具备优异的宽带扫描性能,被广泛应用于雷达、无线通信、测向系统等领域.由于Vivaldi天线单元组阵后存在强电磁耦合作用,使阵列方向图失真引起波束指向偏差,影响测角精度.针对相控阵天线单元间由于互耦引起阵列方向图失真,导致阵列天线波束指向产生偏差这一问题,提出了一种基于最小二乘互耦矩阵的相位校准方法对...     

互耦效应对多天线系统的相关性影响

多天线技术是无线移动通信领域智能天线技术的重大突破,也是近年来国际上的研究重点.多天线技术带来的天线分集效果可以有效提高移动通信系统的性能,这是因为多路独立信道中的信号都被严重衰落的可能性会小很多,这样就能够在一定程度上克服因通信环境的恶劣、深度的衰落或畸变而带来的信息丢失的情况,从而降低误帧率误比特率,提高系统性能.而提供独立的多径信息则是实现分集技术的基础.但是要想获得独立的多径信息,根据以往的经验,一般要求相邻天线的间距为0.4 λ左右.这对于体积严格受限的手持移动终端设备来讲是不能接受的.冈此在不改变移动终端基本架构,尤其是不增加移动终端尺寸的情况下,本文提出了一种降低多径信道之间空间相关性的解决方案:假设移动台周围的散射体足够多并且均匀分布在以移动台为中心的一个圆形区域内,该网形区域的半径由信道延时扩展的均方值决定;以及在这个模型中,可能存在散射体对一个信号多次反射的现象.而一般情况下,信号受到的反射次数越多,强度衰落得越大.因此这里暂时只考虑仅仅经过一次反射就到达接收端的信号,其余经过更多次反射的信号都认为其衰落较大而被忽略不计的情况下,建立"One-Ring"模型并研究,推导出多天线系统大线问的耦合矩阵C,冉利用MATLAB工程软件仿真,发现随着多天线之间距离的不断减小,天线间的互耦效应可以减小天线间的相关性,使多径信道之间的相关性基本保持在0.2以下.     

LSMC天线的互耦研究

采用可以把相位差信息转换为强度信号的简易天线(LSMC天线),实验研究了互耦对天线输出信号的影响,结果表明:在电磁波不同的到达方向角条件下,天线之间均存在明显的互耦;两天线距离大于波长一半或重叠面积比例小于0.2时,它们间的互耦变得很弱.在实际应用中,可以根据本文结果对LSMC天线的间距和重叠面积调整,以减弱天线间的互耦.     

线阵表面电流的矩量法分析

阵列天线表面电流的数值分析具有重要的实用价值．该文用电场积分方程和矩量法相结合分析了对偶极子天线的表面电流分布，其中将线天线模拟为带状线，天线表面采用平面三角形进行剖分，RWG基函数作为电流展开函数．对于均匀线阵，南于阵元之间存在着电磁耦合，使得当入射波方向改变时各阵元电流的变化不同．仿真得到了其变化情况，为以后进一步研究互耦问题有一定的指导意义．     

螺蜷天线特性的数值分析

利用基于RWG(rao-wilton-glisson)基函数的矩量法求平面螺蜷天线和圆锥螺蜷天线表面电流,并进一步计算出天线的输入阻抗、方向性、增益、辐射功率、空间电场大小。分析结果显示这两种天线的输入阻抗值约为自互补结构天线的输入阻抗的理论值(满足巴比涅原理),即空间本征阻抗1/2,188.5Ω;方向性、增益和辐射功率大小在这一频带内也比较稳定。在高斯微分脉冲激励下,结合傅立叶反变换方法得到时域的辐射脉冲电场波形,从波形可知螺蜷天线用作脉冲辐射天线时,辐射电场波形具有高斯二次微分特性。     

Estimation of Mutual Coupling Coefficient of the Array by Simulated Annealing Algorithm

We propose a method for estimating the mutual coupling coefficient among antennas in this paper which is based on the principle of signal subspace and the simulated annealing （SA） algorithm. The computer simulation has been conducted to illustrate the＇ excellent performance of this method and to demonstrate that it is statistically efficient. The benefit of this new method is that calibration signals and unknown signals can be received simultaneously, during the course of calibration.     

未知互耦条件下基于四阶累量的非均匀圆阵波达方向估计算法

基于互耦矩阵的特殊结构,给出了一种更具一般性的非均匀圆阵模型,提出了一种在未知互耦条件下的非均匀圆阵波达方向估计算法．由于采用了四阶累量,该算法可以估计出比阵元数更多信号的波达方向,并且对高斯噪声不敏感．由于未采用迭代算法,从而降低了算法运算复杂度．仿真实验证实了该算法的有效性．     

一种减小互耦的互素嵌套阵列及测向算法

为了减小阵元之间的互耦效应,首先提出一种阵元间距可调节的互素嵌套阵列.这种阵列由2个不同的嵌套子阵列组成,2个子阵的最小阵元间距由一对互素的正整数确定.只要这对正整数足够大,2个子阵的最小阵元间距便可远超过入射信号的半个波长,从而将阵元间的互耦效应减小到可忽略的程度.然后,为了解决大间距阵列所引起的角度模糊问题,提出了一种基于四阶累积量的无模糊波达方向(DOA,direction of arrival)估计算法.仿真实验表明,此算法具有较好的估计性能,相比一些经典的自校正DOA估计算法,此算法具有更高的角度分辨力和估计精确度.     

双圈均匀圆阵互耦和位置误差的联合校正

针对互耦误差和位置误差同时存在的情况,提出一种联合校正的方法.首先,算法设置2个辅助阵元,运用四阶累积量来扩展误差阵列,构造旋转不变子空间算法所需的旋转不变矩阵束,以满足多个辅助信源的高精度测角要求;然后,将估计出的辅助信源方位角作为已知值,通过轮换迭代解耦互耦误差和位置误差.本算法运用了双圈圆阵的阵列结构,降低了搜索维数.仿真结果表明本算法测角精度高、校正效果好.     

未知互耦条件下的均匀线阵波达方向估计算法

基于互耦矩阵的特殊结构,提出了两种在未知互耦条件下改进的均匀线阵波达方向估计算法.为了提高在未知互耦条件下波达方向估计算法的性能,提出了一种采用空间平滑的改进算法.由于未采用迭代算法,从而降低了算法运算复杂度.仿真实验证实了该算法的有效性.     

高频地波雷达的阵列互耦校正

针对分布式高频地波雷达（HFSWR）的工程应用,研究了基于自适应混合算法（AHA）的阵列无源校正方法.该方法将阵列误差估计问题转化为多元参数的联合估计问题,利用改进的混合算法得到了该优化问题的最优解估计.利用海洋回波校正了分布式高频地波雷达阵列幅相误差之后,将该方法应用到雷达系统的阵列互耦误差校正.仿真和现场实验实测数据的分析表明,该方法对空间谱算法性能的改善十分明显,验证了其有效性.     

机载相控阵雷达前视圆面阵天线的方向图的合成

执行地面目标检测任务的机载相控阵雷达通常采用前视阵．介绍了机载相控阵雷达中的前视圆面阵的结构，推导了天线的方向图的计算模型，并就口径场分布为均匀分布的情况下的方向图进行了仿真分析．所得结果有助于研究基于前视圆面阵的空时自适应处理.