相控阵雷达宽带宽扫描角数字化解决方案

针对采用数字化宽带相控阵雷达的应用场合,提出了一种通过改变数字阵列单元基带信号移相值和延时值实现波束指向和波形的数字相控阵雷达T/R模块解决方案。给出了宽带线性调频信号引起的波束指向偏移和实时时间延迟补偿的分析方法。在分析了宽带线性调频信号对相控阵雷达带宽和扫描角的影响的基础上,通过对基带数字时钟的精确延迟,实现了数字相控阵雷达宽带信号发射和扩展最大扫描角的目的。给出了实现的原理图和试验结果,并通过试验验证该方法的有效性。     

光控相控阵列天线瞬时带宽的理论分析与仿真

针对普通相控阵雷达不能在瞬时大带宽下工作的问题,阐述了光控相控阵雷达的优点.在建立的光控相控阵发射阵列天线系统实际构成的数学模型基础上,通过对其瞬时带宽的理论分析和计算机仿真,得出了光控相控阵列的瞬时带宽与阵列配置、子阵大小及扫描角均有关的结论.     

卫星导航系统点波束功率增强信号参数优化设计

导航卫星面向特定区域播发点波束功率增强信号, 是提高导航信号抗干扰性能的一种有效措施。针对点波束功率增强信号具有波束宽度窄、指向可变的特点, 研究了信号功率增强幅度、半波束角和扫描角等工作参数对覆盖性能的影响。分析结果表明, 功率增强幅度在0~20 dB变化时, 等效载噪比线性增加, 具有最好的增强效果。当高轨地球同步轨道(geosynchronous earth orbit, GEO)/倾斜地球同步轨道(inclined geosynchronous earth orbit, IGSO)卫星和中轨道(medium earth orbit, MEO)天线半波束角分别为0.86°和1.31°时, 在卫星发射总功率不变的条件下可实现20 dB的点波束功率增强, 对应的作用区半径分别为542 km和494 km。当GEO/IGSO卫星和MEO卫星天线扫描角分别取7.79°和11.90°时, 最大功率增强覆盖范围半径可达到9 046 km和8 538 km。     

自适应速变极化天线抗干扰技术

本文分析了天线的极化及其响应,讨论了实现速变极化天线的主要问题,给出了关键部件双圆极化天线的设计和数据以及自适应速变极化天线抗干扰系统。     

赋形开槽天线研究

本文介绍了一种新颖的开槽天线,这种天线是在矩形金属波导的宽边金属壁上按一定的口面辐射要求开出一条连续的长槽。它形成的口面辐射具有H面的倾斜波束、滚动面(准E面)的宽波束。它有许多独特的性质。文中给出了这种天线的分析和综合方法,并介绍了赋形开槽天线作为一种弹上天线的应用实例。     

新型加载宽带线天线研究

针对无线通信系统的需求,提出了一种新型的小型化宽带天线--加载宽带线天线.对这种新型天线进行了分析,给出了天线的设计思想和设计方法,通过仿真手段详细讨论了天线的各个结构参数对于性能的影响,并详尽分析了天线的阻抗和辐射特性,分析结果表明这种新型宽带天线具有较宽的阻抗带宽和水平全向的方向图.最后给出了天线的实物模型和天线的实测性能,实测小于-10 dB的频率范围为153 MHz～475 MHZ,与仿真结果基本吻合.这种新型加载宽带线天线的结构和电特性决定了其非常适用于移动通信终端设备,作为手.持终端天线和车栽天线具有广阔的应用前景.     

大型卡塞格伦天线系统最佳吻合调整方法

本文运用最佳吻合概念和离散数值计算方法,导出卡塞格伦天线系统中最佳吻合抛物面和最佳吻合双曲面的两组参数方程。根据吻合参数,提出了大型卡塞格伦天线系统的最佳吻合调整方法。该方法能有效地提高天线结构精度,减小规律性结构误差对天线电气性能的影响,具有一定的工程实用价值。     

高效率同轴馈源研究

本文提出了一种比较切合实际的数学模型,用以分析同轴馈源。把同轴环以外部分设为无限大理想导电体,根据等效原理和口径场连续条件,建立起电场积分方程。然后,用Calerkin方法求解积分方程,从而得到馈源的口径场分布。最后,用Huygens源法求远区辐射场。研究结果表明,用该模型算得的方向图与实测值一致性良好。     

相控阵天线应用中的两个问题

本文从功率谱的基本定义出发,导出了随机初相对天线方向图的影响。所得到的公式,物理概念清楚,应用方便。另外,推导出相控阵天线在正弦空间中单脉冲状态下差支路的信号特征,并得出了误差信号的公式。     

平面波导缝隙阵列阵面参数设计中的收敛问题

本文概括了波导宽边纵向缝隙阵列天线设计的等效磁流片方法和基本公式,讨论了在较大阵面设计中所遇到的有关解的收敛性问题;并以14×14元阵列为例,给出了阵面参数收敛方法;分析计算了阵列单元间互耦特性及其计算精度、截断误差对收敛性的影响。文中的结果被不同的算法验证。     

高阻表面在缝隙相控阵天线中的消除盲点研究

针对扫描盲点是相控阵天线系统的一个重要问题,提出了利用高阻表面的表面波带隙特性来抑制波导端头缝隙相控阵天线的表面波,从而达到消除扫描盲点的目的。同时文中采用周期矩量法对三角形和正方形栅格排列的相控阵天线的扫描特性进行数值计算,证实了高阻表面用于消除相控阵扫描盲点的可行性和有效性。     

相控阵天线的聚焦法

本文给出了相位量化后的相控阵聚焦方向图公式,讨论了影响聚焦性能的各种因素。用线阵进行了聚焦方向图和远区方向图的测试,并进行比较,两者相当符合。我们还对聚焦方向图与不聚焦方向图进行了测试。它表明改变相位分布可控制相控阵波束形状。     

用MATLAB实现自适应天线阵仿真系统

介绍了基于MATLAB自适应天线阵仿真系统的思路、方法及实现方案，可以对信号产生、信道传输、天阵阵配置、算法参数选择和输出性能进行模拟仿真。对自适应天线阵的实验室研究提供了方便的工具。     

两维数字阵列雷达的数字单脉冲测角方法

研究了两维数字阵列雷达的数字单脉冲测角方法,分析了基本单脉冲测角过程中存在的问题,提出了改进的数字单脉冲测角方法。该方法在差波束形成过程中考虑了不同工作频率、不同波位的天线等效孔径的变化。针对测角误差信号的非线性特征,在根据误差信号计算目标角度时采用了多阶多项式拟合的方法,给出了数字阵列雷达中数字单脉冲测角的详细过程。计算机仿真和实测结果表明,此方法具有良好的测角性能,减少了对单脉冲测量误差曲线的存储要求,适合于工程实际应用。     

渐变开槽天线阵列输入阻抗的矩量法分析

对UHF波段无限大渐变开槽阵列天线的输入阻抗进行了分析 ,应用Floquet原理建立分析模型 ,对天线阵列进行简化 ,提取其中的一个单元进行分析 ,并且根据单元的具体推导得到了合适的格林函数。同时结合矩量法进行数值仿真 ,着重研究了开槽天线阵列作为相控阵应用时 ,在频率和空间域上的扫描特性 ,得到了数值计算结果 ,给出了输入阻抗的曲线。结果证明 ,渐变开槽天线本身具有宽带工作特性 ,同时组成相控阵列时 ,也可得到比较理想的宽带工作特性和比较大的空间扫描范围     

时间调制矩形平面阵超低副瓣方向图综合

将时间调制技术引入到常规矩形平面阵当中,可构成时间调制矩形平面阵。利用差分进化算法和Tseng Cheng方法对静态激励幅度和高速射频开关的工作时序进行设计和优化,可以在较低的激励幅度动态范围比的情况下在中心频率处综合超低副瓣方向图,同时有效抑制边带辐射。通过对一个10×10的矩形平面阵进行仿真得到了-50 dB的超低副瓣,同时边带辐射得到了有效抑制,验证了本文方法的有效性。     

空间圆阵列天线超分辨测向技术研究

论述了空间圆阵列天线谱估计超分辨测向的算法，提出了适合于舰载的圆阵列天线阵，列出了圆阵的协方差矩阵。选用MUSIC算法，用MATLAB软件进行了计算机仿真，模拟结果验证了理论分析的正确性。理论分析及结果可作为高分辨测向工程实现的理论基础和技术基础。     

Analysis of electrical performances of planar active phased array antennas with distorted array plane

The influence of the distorted plane of the active phased array antenna on the electromagnetic performance is of great significance to the research on and development of the high-performance antennas. On the bent and bowl-shape distortion, the model is established of the relationship between the electromagnetic performance and the position error of the radiated elements. The method is presented of analyzing the far-field pattern of the distorted rectangular active phased array antenna. The analysis results of a planar phased array antenna with different distortions grades prove the validity of the model. Therefore, by the method, the antenna designers may set the reasonable requirement on the structural tolerance in manufacturing antenna.     

飞行载体上低副瓣共形天线阵的综合

本文给出了在考虑飞行载体对天线阵性能影响的情况下,低副瓣共形天线阵的综合方法,并针对给定的载体形式,对某一共形阵进行了综合。结果表明,载体的影响可以通过适当的激励加以补偿,使天线在实际工作环境中具有良好的性能。