一种高频雷达天线的快速分析方法

针对高频雷达天线设计中电磁计算耗时长的问题,提出利用高效的多层快速多极子算法(MLFMA)计算以二元八木天线为基本单元的阵列天线电磁特性参数。根据某高频雷达天线的技术指标,利用数值优化理论优化阵列天线性能,优化后的阵列天线满足了相应的指标要求。仿真结果表明,MLFMA计算高频雷达天线的电磁参数是高效可靠的,能为天线的高效紧凑设计提供指导和参考。     

阵列天线绕射场求解的数学模型

为了缩短阵列天线绕射场求解的计算时间,提高船舶海上通信的能力,提出阵列天线绕射场求解的数学模型设计。基于阵列天线绕射场局部坐标系的建立,求出船舶阵列天线绕射场的绕射点坐标,根据船舶阵列天线绕射场上的点,构建了船舶阵列天线的绕射场分布模型,完成船舶阵列天线绕射场结构模型的建立;通过船舶阵列天线绕射场绕射系数的计算,实现阵列天线绕射场的数学模型设计。仿真实验结果证明,阵列天线绕射场求解的数学模型与理论模型相比,阵列天线绕射场的求解时间更短。     

频选天线罩对阵列天线波束扫描特性影响分析

[目的]针对频选天线罩对阵列天线波束扫描的不利影响,提出一种综合优化频选天线罩的方法。[方法]首先,设计一款由25个对称阵子组成的阵列天线和一款大角度入射时仍具有较好阻抗带宽和滤波性能的频选天线罩。然后,在此基础上使用HFSS软件对由频选天线罩—阵列天线组成的系统进行仿真,以阵列天线的辐射特性受影响最小为目标,确定频选天线罩的尺寸,以及频选天线罩与阵列天线间的距离。最后,比较单独阵列天线与频选天线罩—阵列天线系统的扫描角度变化。为验证理论的正确性,在实验中对不同扫描角度下带有频选天线罩的阵列天线方向图予以测试。[结果]结果显示,当频选天线罩与阵列天线间距离为0.5λ时,频选天线罩对阵列天线副瓣与后瓣增益的影响最小,当阵列天线主瓣波束扫描角度达到40°时,频选天线罩会对阵列天线扫描角产生约0.25°的变化。[结论]经过分析与优化的频选天线罩不会对阵列天线辐射性能产生不利影响,该设计方法可用于更大尺寸的阵列天线加频选天线罩。     

阵列天线绕射场求解的数学模型设计

为了提高阵列天线的探测能力,需要进行阵列天线绕射场求解,提出基于磁性辐射天线电磁探测的阵列天线绕射场求解数学模型,构建阵列天线绕射场的电磁探测器工作区域分布模型,采用谐变磁偶极子近场分布检测的方法进行谐变磁偶极子分布式检测。结合外场与场源的媒质损耗和辐射场差异性,进行阵列天线绕射场的磁偶极特征分析,提取阵列天线绕射场的辐射磁矩和系统的工作频率等特征量,实现阵列天线绕射场求解的数学模型式设计。测试结果表明,采用该方法进行阵列天线绕射场求解的准确性较高,探测精度得到提升,保证了舰船通信质量。     

调零天线阵列设计研究

介绍了一种我国卫星定位系统抗干扰接收机射频前端的调零天线阵列。基于功率倒置（PI）算法和天线原理,设计出的天线阵列实现了自适应调零天线各项指标。重点介绍了调零原理、天线阵列设计和对天线单位阵元的设计与仿真,同时介绍了微带天线的基本理论和圆极化天线的科学测试方法,便于准确实现天线的指标和各单元的一致性情况。该调零阵列天线对卫星导航信息信号稳定性有特殊要求和电磁环境恶劣的场合有重要作用。     

一种基于磁天线的罗兰C信号测向定位方法

提出一种基于磁天线的罗兰C测向定位方法,建立测向定位模型,采用平面近似方法,结合球面三角形定理,解算出舰船概位,再利用牛顿迭代法对概位进行修正,得到舰船真实位置。以我国南海海域罗兰C台链为参照,分析算法的误差性能及工作区内的定位精度,验证该方法的可行性。     

基于阵元扩展法的阵列天线方向图研究

提出一种分析阵列天线辐射方向图的阵列扩展方法。该方法在计算阵列天线辐射方向图时,只计入较邻近单元的互耦效应,忽略较远单元之间的互耦,从而简化了计算方法、加快了计算速度。以Vivaldi阵列天线为例,应用阵元扩展方法对其辐射方向图进行仿真计算,仿真结果和测试结果吻合,主瓣完全一致,副瓣基本一致。该阵元扩展方法可以应用在阵列天线辐射预测与仿真工作中。     

舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法

常规的阵列天线控制方法通常难以与短波信号定位技术相结合,导致阵列天线抗干扰能力较差,因此设计了一种舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法。研究短波信号自适应定位方法,基于该自适应定位方法建立阵列天线解析表达式,将短波信号定位技术应用于阵列天线自适应抗干扰控制方法中,实现舰船短波通信自适应抗干扰阵列天线控制方法的优化。根据实验结果可知:该方法在受到干扰后得到的信噪比在扫描角度相同时均大于2种常规方法,其平均信噪比较2种常规方法大约1.62 dB和2.21 dB,可知该短波信号自适应抗干扰能力优于常规方法,实现了阵列天线控制方法的优化。     

金属平板对阵列天线端射特性的影响

由阵元构成的阵列天线通常布置于金属板上,金属板的反射增强了其前向的辐射,但会改变其端射特性。本文研究金属平板对阵列天线的端射特性的影响。采用FEKO软件建立仿真模型对阵列天线的端射方向图进行计算,并分析阵列天线端射方向图的分布特性。     

多天线MIMO技术在海面通信容量应用中的解决方案

目前,随着多天线阵列技术的发展,MIMO多输入输出系统已在移动通信领域得到深入研究及应用,其核心是在通信系统的接收和发射端都利用多天线技术。但由于海面通信系统的风速、海面折射反射及多径干扰,造成海面通信系统在MIMO多天线阵列信道解析的误码率较高,降低了海面通信容量。本文在研究MIMO多天线阵列的基础上,重点研究现有的天线分集技术,提出MIMO天线的方向对海面通信信道容量的定性影响模型,最后给出仿真结果。     

电抗加载高频地波雷达天线阵设计方法研究

采用电抗加载的思想设计了小型偶极子二元天线阵,并利用矩量法验证了天线阵的高前后比与单向辐射特性。针对高频地波雷达的使用需求,以二元阵为子阵设计了小型平面接收天线阵和海岛共形接收天线阵。仿真实验结果表明,两型天线阵均能在一定范围的期望信号来波方向上形成窄波束,且具有较好的旁瓣抑止能力。相比之下,海岛共形天线阵以其占地面积较小,对天线阵架设限制要求低等优点,更适合于工程应用。文章进行的设计与分析对高频地波雷达天线阵的工程设计具有一定的指导意义。     

复杂平台下相控阵天线近场快速求解算法研究实现

提出基于高频算法的求解相控阵天线近场的快速求解方案。建立相控阵天线子阵列模型,成功应用有源单元法获取单个阵元在考虑耦合情况下的方向图特性数据。给出镜像源法在多三角面片上的射线寻径的实现方法,并成功获取了射线路径。提出基于面片的实时空间区域二分算法的射线寻径加速方法,加速射线寻径过程,提升了程序计算效能,能够快速获取较精确的相控阵天线近场。     

An L-strip fed stacked patch antenna for maritime satellite communications

A practical antenna has been designed and developed for INMARSAT mobile satellite communications. The design uses low cost materials such as foam and copper foil to create a stacked microstrip antenna array. Several techniques were adopted to enhance the impedance bandwidth and axial ratio bandwidth. The final design parameters were optimized by EM simulation. Finally, the L-strip fed six-element stacked microstrip antenna array was constructed and tested. Simulated and measured results show that in the whole INMARSAT work band, the VSWR of the antenna is less than 1.6, its antenna gain is higher than 15dB and wide-angle axial ratio （AR） 3dB is more than 21°. The antenna has been successfully used with a HNS 9201 terminal.     

微带阵列天线的设计与FDTD分析

论文设计出工作频率在1．79GHz的矩形微带天线,利用FDTD进行建模和仿真,分析了该微带天线的频率特性和远场辐射方向图。以这个微带天线为单元,设计出了两种采用不同馈电方法的直线阵列天线,分别计算了它们的远场辐射方向图,讨论了阵列天线单元间互耦的影响,并得出了结论。     

用矩量法求解三元八木天线阵的增益方向图

用矩量法推导并计算了三元八木天线阵的增益矩阵，进而分析在E面上增益与角度的关系，并给出了增益方向图的仿真结果。     

舰载平面阵天线布置中的电磁兼容性问题及控制措施

以平面阵天线为射频集成系统的典型研究对象,从电磁兼容性层面分别研究平面阵天线装舰的电磁特性、平面阵天线与传统离散天线装舰布置方式的区别,以及平面阵天线间主要的电磁干扰耦合方式。分析并提出阵面天线的应用将使得高场强分布由离散的舰面分布,改变为集中分布并向高空间发展,呈现出立体分布特性;改变原来天线的隔离度特性,将产生新的强近场环境的电磁干扰特征,对舰载天线和电子设备的优化布置产生重大影响。为解决平面阵天线带来的新问题,必须突破的关键技术将涉及辐射源、耦合途径和敏感设备的电磁分析、建模和试验验证等方面,电磁分析需要计入舰船物理环境和天线布置状态的影响。同时,在平面阵天线的优化布置尚无相关标准可依的情况下,可以先通过试验获取不同条件下天线间隔离度数据作为参考,并通过抑制表面波传输等手段进一步控制电磁兼容性。此外,还需加强对上层建筑的空间和频谱的管理,防止各平面阵天线间的相互干扰。     

水声二维角估计中几种基阵的方向图比较

均匀圆阵、矩形面阵和十字阵是水声二维角估计中最常见的3种基阵阵形.在相同阵元数和目标方位参数的条件下,对这几种阵形方向图的相关技术指标进行了性能分析.仿真结果表明,均匀圆阵分辨力较高,矩形面阵空间增益最高.     

有耗半空间水平低架天线电磁特性研究

推导了甚低频水平低架天线电流分布的解析表达式,给出了一般情况下水平低架天线辐射效率的计算方法.在此基础上,分析了天线长度、馈电位置以及末端条件对辐射效率和方向图的影响,分析比较了平行阵和扇形阵2种水平低架天线阵的辐射效率和方向图.