适用于道钉通信的V形缝隙天线的设计

设计了一种2.45 GHz频段下用于铸铝道钉通信的V形缝隙天线。天线尺寸为60 mm×40 mm,是依据道钉壳体内腔大小而设计的,且基板侧壁用铜皮包裹,起到电磁波能量向顶面汇聚的作用。天线顶面辐射贴片紧贴道钉的太阳能电池板,四周缩进基板边缘3 mm,电磁波能量可从电池板缝隙有效辐射出去。在辐射贴片的一条对角线上开对称的V形槽,在另一条对角线附近引入对称的2根短路探针,降低了天线的谐振频率,同时减小了天线的尺寸。天线工作频段为2.42~2.47 GHz,制作天线样机,通过无线通信模块测试,该天线在距离地面1 m高时,通信距离为66 m,在铸铝道钉腔体内且紧贴地面放置时,通信距离为35 m,超越现有道钉产品通信距离,符合实际工程应用需求。

倒“V”型栅板偶极子天线设计

射电天文在HF-VHF频段采用天线组阵的方式进行观测,根据平方公里阵列(Square Kilometre Array,SKA)的要求,每个阵列单元天线的增益、结构一致性、稳定性、阻抗变化趋势和极化纯度等方面需要达到较高指标,才能满足太阳、木星、再电离纪元等多种测量在极化测量、天线跟踪稳定性以及接收机宽带匹配等方面的需求。根据SKA requirement 2165:极化纯度2135-38和每极化方向灵敏度2814-15提出的性能需求,以及在总结原有设计的经验后,针对10~90 MHz频段,设计了一种适用于HF-VHF的新型倒“V”型栅板偶极子天线,具有重量轻、风阻小等优点,在10~90 MHz的超宽频段内阻抗变化缓慢、极化纯度良好。其中,在阻抗变化方面,天线的阻抗实部从0.8Ω到631.132Ω变化,优于低频射电阵列(Low Frequency Array,LOFAR)的天线,降低了接收机匹配难度和噪声;在极化纯度方面,天线整体轴比小于0.41 dB,对于太阳射电爆发等强极化信号具有良好的极化隔离度。

支持径向交会对接任务的宽波束中继方法研究

针对神舟飞船和天和空间站径向交会对接形成组合体的工作模式下,神舟飞船宽波束中继S终端对中继卫星视场缩小导致测控覆盖率降低的现象,提出一种基于组阵和时空分集技术的宽波束中继S链路的设计构想,通过在天和空间站宽波束中继S终端内部增设功分器和合路器,以及在组合体径向对接口的对接总线内部增设高频电缆。利用天和空间站的宽波束中继S发射天线和接收天线,传送神舟飞船的宽波束中继S信号。神舟飞船宽波束中继S终端,同时接收和处理组合体对接总线内部高频电缆和神舟飞船I/III象限收发的宽波束中继S信号,解决了中继卫星过顶遮挡导致的测控覆盖率降低的问题,提升了链路可靠性。经仿真分析,相比单独工作模式,测控覆盖率提升了25.3%。对于接收链路,采用时空分集技术,对3个方向的宽波束中继S信号进行互相关解算和最大比合并,获得信号合并增益,有效提升了接收信号的信噪比和有效带宽。

一种低剖面频率可重构天线的设计与研究

针对目前频率可重构天线存在的尺寸较大、频率可调范围不足、带宽窄且难以同时覆盖5G/WiMAX/WLAN等常用频段的问题,提出一种结构新颖的频率可重构天线,共有3种工作状态,可分别工作在5G/WiMAX/WLAN频段,天线的尺寸仅为26mm×32 mm×1 mm,更加适合用于小型移动通信设备。该天线通过结合一个新的辐射贴片元件以及开槽和开关来实现天线不同工作模式的切换。整体结构可分为微带贴片天线和直流偏置电路2部分,直流偏置电路由4个二极管构成的2组开关SW1、SW2和直流偏置线组成,通过对SW1和SW2的控制,天线可以在宽带和2种双频状态下工作,宽带工作频段为3.04~5.54 GHz,一种双频工作频段分别为2.86~3.50 GHz、5.09~6.17 GHz,另一种双频工作频段分别为2.98~3.84 GHz、4.61~5.88 GHz。对天线模型实物加工并进行了实测。优化测试表明,天线可以在宽带模式和2个双频工作模式下正常工作,且天线的可重构特性使其能在5G/WiMAX/WLAN不同通信频段下切换工作模式,适合用于5G/WiMAX/WLAN信号源聚集的复杂通信环境。

一种用于FOD检测系统的V波段波导缝隙阵列天线

提出了一种适用于跑道异物(Foreign Object Debris, FOD)检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74~79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等优良特点。天线整体结构厚度10 mm以内,辐射效率50%以上。天线的实测结果表明,理论结果和测试结果吻合,具有较高的工程实用性。

双椭圆锥天线和V-椭圆锥天线(英文)

应用坐标变换和保角变换的方法研究具有椭圆截面的双锥天线和V-锥天线。假设所激励的波以TEM波传播,无穷长双锥天线和V-锥天线可变换到二堆平面,再利用保角变换求出天线的输出阻抗,场分布,和天线上的电流分布。

V-STARS工业摄影三坐标测量系统精度测试及应用

随着现代先进制造业的发展,工业摄影测量技术广泛应用于几何量的尺寸测量、精密零部件或产品的三维外形检测等领域,尤其在航天产品的质量控制中发挥着越来越重要的作用。作为当今最成熟的工业三坐标摄影测量系统,V-STARS的测量精度一直受到关注。因此,分别测试了V-STARS单相机和双相机系统的坐标测量、平面度测量精度和测量重复性。最后,利用V-STARS系统对Φ17.2 m网状天线的型面进行了检测,测量精度优于0.3 mm,使天线型面精度调整到3 mm以内,满足设计要求。

V-STARS摄影测量系统及其在抛物面天线测量中的应用

抛物面天线在通讯、遥感、气象观测、天文观测等领域得到广泛的应用,抛物面天线的表面精度对微波通信和观测的效率起着关键作用,本文基于V-STARTS摄影测量软件,在天线反射面上粘贴测量标志,通过摄影来测量天线表面曲线并建立起三维模型,这种方法简化并缩短了测量过程,降低了人为误差对测量精度的影响,有效的提高天线测量的精度和效率.

三角板天线分析

运用具有普遍性的椭圆V-锥天线做模型,当椭圆锥的k值趋于零时,椭圆V-锥天线退化为三角板天线,根据椭圆V-锥天线的有关公式求出了三角板天线的输入阻抗。分析表明,三角板天线是一种纯阻性天线,其输入阻抗值比较大.给出了三种类型三角板天线的输入阻抗的计算结果,可供工程设计参考。

平坦瑞利衰落信道下MIMO系统性能

分析了瑞利衰落对普通无线系统的影响,在此基础上重点从空间复用提高容量和空间分集对抗衰落两方面研究了瑞利衰落信道下MIMO系统的性能。分析和仿真结果表明,采用V-BLAST算法实现空间复用增益时,随着收发天线数目的增加,复用系统的符号错误概率增加;不同的分集结合方式对分集系统性能的影响不一样,随着天线数目的增加,分集系统的符号错误概率都递减。

有限长V锥天线的辐射场

采用模式匹配法分析了有限长V锥天线的辐射特性,并给出了天线的辐射方向图。通过对天线周围空间的合理分区以及利用已有无限长V锥天线的辐射场公式,得到各分区的场量展开式,且展开系数由分区交界面的场分量连续条件加以确定,从而得到远区辐射场的解析表达式。计算结果与仿真结果十分吻合,证实了模式匹配法用于分析有限长V锥天线辐射特性是非常成功的。该结果对非轴对称天线的分析和V锥天线的工程设计有参 考意义。

基于置换QR分解的V-BLAST天线子集选择

对采用排序串行干扰抵消(OSIC)检测的V-BLAST系统,提出了一种新的的天线子集选择算法。考虑到OSIC检测中排序和干扰抵消产生的影响,通过置换序列和QR分解,给出了一个非常简洁的且具有合理复杂度的V-BLAST系统的天线子集选择表达式。仿真结果表明该算法的中断容量曲线接近基于容量最大的最优算法,在性能上优于已有的几种天线子集选择算法。

V型天线的行波加载公式

本文研究了ｖ型天线上电流分布与阻抗加载的关系，导出了支持天线上行波电流的阻抗加载公式。讨论了天线张角、振子半径以及振子长度与加载量的关系和规律，说明了加载Ｖ型天线的宽带特性。文中还计算了在高斯脉冲激励下，不同加载量的天线上瞬态电流的分布，由此可以表明所导加载公式的正确性与重要性。

综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列排列方法

稀疏天线阵列设计是干涉式综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。文中提出了一种综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列的排列方法,该方法适于构造阵元数任意大的二维稀疏阵。从理论上证明了该方法构造的二维稀疏阵在(u,v)平面采样覆盖的完备性,导出了由该方法构造的二维稀疏阵的冗余度理论上限,并证明其优于U、T型阵。理论分析和仿真结果均表明,与相同阵元数的U、T型阵比较,该方法构造的二维稀疏阵可获得更多的空间频率采样点数、更大的(u,v)平面覆盖面积,从而实现更高的空间分辨率。该方法对综合孔径辐射计的二维天线阵列设计具有参考价值。

适合临近空间通信的Ka/V双频口径耦合天线设计

为了减缓飞行器在临近空间高速飞行时产生的等离子体鞘套"黑障"对其通信影响,根据ITU分配的临近空间3区业务频段,设计了一种在Ka/V双频段工作的口径耦合微带天线。该天线在中间缝隙开一圆孔,通过改变圆孔大小实现双频工作,并组成1×4的天线阵列,实现了在Ka和V两个频段的通信。设计结果表明:在Ka频段的-10 d B带宽达到11.33%,V频段带宽达到2.52%,满足其在临近空间3区业务的通信频段。该天线易于实现,结构简单,可为临近空间通信飞行器天线设计提供参考。

V形缝隙天线的研究

本文利用第二类尖劈并矢格林函数对任意夹角的Ｖ形缝隙天线进行了矩量法计算。Ｖ形缝隙开在Ｖ形金属板上，并且由双线从中间馈电，文中给出了缝隙口面场分布和无线Ｈ面方向图的理论计算结果和实验结果，两者基本吻合，文中最后给出了三种非Ｖ形弯曲缝隙的实验结果。

V-BLAST部分发射天线选择方案

研究了利用部分发射天线选择来提高V-BLAST系统的性能.该方案先通过一种不完全QR分解将最先检测的p层符号和后检测的M-p层符号分离出来,然后按一定的选择标准进行天线选择,并检测这些符号.接着在接收信号中去除已检测符号的贡献部分,并检测剩下的符号.和常规的选择相比,该方案按p值的不同提供了复杂度与性能之间多种可能的折衷.SER性能仿真表明,只要选择前面若干层发射天线,系统性能就能接近全部天线选择情况.有关天线选择时间的仿真表明,对于4组发射和4组接收射频电路,6根发射天线情形,部分发射天线选择方案(基于最大最小后处理信噪比准则)可节约40%至92%的选择时间.

空间复用系统在相关信道下的两步选择天线算法

针对采用贝尔实验室垂直分层空时(V-BLAST)检测算法的空间复用系统存在信道相关的问题,提出一种新的两步选择发射天线的准则,首先利用信道矩阵奇异值确定有效发射天线数,然后根据最低检测后信噪比确定发射天线和子数据流之间的映射关系。仿真结果表明两步选择准则能获得比已有算法更高的选择增益,此外还分析并仿真了天线间距和角度扩展对符号向量错误概率的影响。

分布式V-BLAST OFDM中存在多个频偏时的信号检测

在采用分布式发射天线的垂直贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)正交频分复用(OFDM)系统中,由于各发射天线与接收机之间的载波频偏(CFO)均可能不同,因此必须在信号检测中考虑多个频偏的影响。该文利用迫零(ZF)检测的固有特性,提出一种适用于低时延扩展多径信道的低复杂度频偏校正方法;再针对其不足,结合传统频偏校正方法,提出了采用两次频偏校正的基于迫零的信号检测方法。仿真结果表明,在低时延扩展信道下,该文所提频偏校正方法能有效消除多个频偏对系统性能的影响;且在时延扩展较大时,采用两次频偏校正的信号检测方法能进一步改善系统性能。

V-BLAST MIMO系统中基于增广信道矩阵分析的发射天线选择算法

为了减少MIMO无线通信系统的射频链路硬件成本和降低系统复杂度,针对采用排序逐次干扰抵消(OSIC)接收的MMSE V-BLAST系统,通过对增广信道矩阵进行次优排序和QR分解分析,提出了一种新颖低复杂度的发射天线选择算法。与其它方案不同的是,本文算法综合考虑了排序、干扰抵消和噪声对天线选择性能的影响。仿真结果表明,该算法的性能比其它算法的性能有很大改善。