An Elliptical-Beam Reflector Antenna forSatellite Communication System

An offset elliptical reflector antenna suitable for satellite application was designed and investigated when it was fed by a rectangular horn partially filled.with a dielectric..The.reflector antenna exhibits high gain, low cross polarization. low sidelines and an elliptical beam. Al- though this study has been carried out in view of possible satellite applications, it is clear that this. antenna. is also suitable for use in radar antennas.

低旁瓣反射面天线设计

反射面天线设计在追求高增益的同时,往往也要求天线具有较低的旁瓣水平,以防止对其他系统产生干扰;通过分析不同天线形式反射面天线旁瓣的影响因素,研究了低旁瓣反射面天线设计时参数选取原则和方法,总结了低旁瓣反射面天线的设计方法;给出了一个实际工程应用的超低旁瓣双偏置反射面天线的设计实例和性能仿真计算,天线仿真的口径效率优于59%,旁瓣优于-40 dB,验证了分析与设计方法的正确性,该方法可用于指导低旁瓣反射面天线的工程设计。

偏馈式构架反射器构型设计与展开协调性分析

针对偏馈式构架天线应用需求,提出一种侧边约束的构架反射器实现方案。结合构架反射器曲面六边形几何特点,进行了反射器整体几何构型设计,并采用局部坐标法完成了桁架零部件的具体构型设计,形成系统的偏馈式构架反射器构型设计方法。根据某型号天线具体参数要求,完成了5.5 m偏馈式构架反射器样机构型设计;通过仿真分析和地面试验对样机展开协调性进行研究,进一步论证了所提出反射器构型设计方法的正确性。

偏置反射面天线的机电耦合建模与分析

随着偏置反射面天线向高频段、低副瓣以及轻重量的方向发展,对其结构设计和制造工艺提出了更高的要求,因此,需要研究偏置反射面天线的机电耦合问题,找出影响天线电性能的主要结构因素,从而有效降低对结构设计与加工精度的要求,进而降低成本。应用口径场法,考虑反射面表面误差和馈源误差等结构因素,建立了偏置反射面天线的机电耦合模型。通过对太阳辐射下某2.6m星载偏置反射面天线的机电耦合分析结果与电磁分析软件FEKO的仿真结果进行对比,证明了所提方法的准确性和有效性。

300mm口径W波段辐射计偏馈反射面天线设计

为W波段辐射计设计了一副口径为300 mm偏馈反射面天线,天线要求的工作频率为94.5 GHz,副瓣电平低于-25 dB,交叉极化电平低于-30 dB,半功率波束宽度优于1°.采用较小偏置角以改善偏置天线的交叉极化特性,采用焦面场匹配法和模比法设计了匹配馈源,通过仿真优化设计,得到良好的波瓣等化电平和驻波比.测量结果表明,测量值与理论值吻合,满足辐射计的指标要求.

偏馈FZPA焦区场特性研究

基于菲涅尔原理提出了一种椭圆形相位修正区域的偏馈菲涅尔区相位修正平面反射面天线（FZPA），在正入射和斜入射等不同情形下，利用物理光学法分析了其聚焦平面内的场幅分布。有关结果表明，这种新型的FZPA具有良好聚焦特性，达到了设计目的。

用于抛物柱面空间功率合成天线的功分喇叭阵列

提出了一种用于偏馈抛物柱面反射天线的功分喇叭。由于改善了口面上的电磁分布,该功分喇叭可以让馈源阵列的栅瓣电平抑制到-28 dB。用FEKO进行仿真发现,与传统用角锥喇叭阵列作为馈源的抛物柱面反射天线相比,使用功分喇叭直线阵列可以使空间功率合成天线的效率从68%提高到80%,同时天线的增益也能增加0.7 dB。

40m射电望远镜天线副面和馈源偏移误差分析

建立40m口径天线结构的有限元分析模型,依据有限元分析结果,对副面和馈源偏离理想位置的偏移量和偏移误差进行分析与计算;从误差补偿角度,运用最佳指向技术对副面横偏误差进行补偿分析计算。误差补偿后的计算结果表明,副面横偏误差得到了大幅度的减小。分析计算结果为40m天线的实际工程提供了参考。

双偏置格里高利天线赋形方法的研究

针对双偏置格里高利天线的赋形技术进行了研究,给出了一种双偏置格里高利天线的赋形方法.通过全微分条件推导出了副反射面和主反射面的映射关系,并结合能量守恒定律、反射定律和等光程条件,求取天线主、副反射面的轮廓曲线.最后给出了一个设计实例,仿真结果表明:利用文中的赋形方法能够有效控制口面场幅度分布,实现预期的天线方向图.

宽频带双极化低副瓣偏馈抛物面天线

介绍了一种宽频带双极化低副瓣天线的设计、加工方法和测试结果。采用馈源偏置的方法来减小副瓣,采用波纹喇叭实现天线双极化的要求,并且采用双椭圆切割抛物面来增加天线的效率和减小方位主波束宽度。天线的理论分析与实验结果吻合较好,优于所需的技术指标要求。

星载多波束天线设计

给出了星载多波束天线的设计方法、步骤和参数选择原则，给出了2个区域多点波束天线和赋形波束的设计实例，并用物理光学法计算了覆盖区域的天线方向图、覆盖区增益和频率复用时的同极化波束隔离。

一种高增益多波束反射面天线设计

设计了一种Ka频段的宽角覆盖高增益多波束反射面天线。该天线采用双模圆锥喇叭作为馈源,以形成旋转性能良好的辐射方向图,且具有较小的口径,易于实现小间距组阵,提高各独立波束间的交叠电平以保证对服务区域的良好覆盖性能;采用具有高波束拟合效率的六边形馈源阵,以获得全球服务区域内的良好覆盖;通过馈源的横向偏焦,实现反射面天线的宽角覆盖。仿真结果表明,该多波束反射面天线在30~31.4GHz的工作频段内覆盖了±7.5°的服务区域,且在覆盖区内的增益达到38.5dB,实现了地球同步轨道上准全球宽视角区域的高增益覆盖。

一种Ka频段多波束天线设计研究

针对临近空间飞行器测控的需求,提出了一种Ka频段多波束天线。分析了天线的实现形式,讨论了偏馈馈源位置与覆盖区域的关系、焦径比对偏馈波束性能的影响以及副面大小对偏馈波束性能的影响。从中总结了规律,对天线的优化设计有一定的指导意义。

一种Ka频段多波束天线的工程实现

针对近空间飞行器测控的需求,设计了一种Ka频段的宽角覆盖多波束天线。采用方喇叭作为馈源,通过馈源的横向偏焦,实现反射面天线的宽角覆盖;最后,仿真并研制了原理样机,进行了测试。测试结果表明,该多波束天线覆盖了±1.5°以上的空域,且在覆盖区内的增益差小于1.8 dB,实现了对探测空域的宽角高增益覆盖。样机的研制成功为后续的工程优化提供了重要的设计参考。

一种偏馈FZP天线的设计方法

本文通过对FZP反射面偏轴扫描特性进行的分析,基于菲涅尔区相位修正原理,提出一种新型的偏馈FZP反射面天线设计方法,并利用物理光学方法得到一组模拟计算的数值结果。通过与正馈FZP反射面天线的比较,证实了这种反射面天线具有一些很好的聚焦特性。有关数值结果有助于该类天线的实际设计。

一种新型偏馈赋形抛物面天线设计

一种新型偏馈赋形抛物面天线比普通偏馈抛物面天线的垂直面半功率束宽更宽,达16.5°。另外,提出的设计方法涉及了馈源喇叭的口径场的相位影响,但不需要计算出馈源喇叭的相位中心位置,还可用于其他任何偏焦量的偏馈或正馈抛物面天线的设计。

单偏馈抛物反射面天线的研究

介绍了一种偏馈结构的抛物反射面天线，对天线的焦平面口径场和远区辐射场进行了讨论，并重点分析了馈源的照射函数．在此基础上用辛普森积分法计算了天线的增益和远区场方向图，结果表明该种天线增益高而副瓣电平较低．

改善单偏置天线交叉极化劣化的C-band馈源

描述了用波纹喇叭中的 HE_(21)模抵消单偏置抛物面天线非对称平面交叉极化分量的基本原理,介绍了 TE_(21) 模激励器、波纹喇叭的设计方法和展宽馈源抑制单偏置天线交叉极化分量频带宽度的设计方法,给出了 C 波段 2．4m 单偏置抛物面天线的实验测试数据,单偏置抛物面天线非对称平面交叉极化电平改善了10dB,抑制交叉极化分量的馈源相对工作频带宽度大于8％。这种 TE_(21)模激励技术和与主模 TE_(11)模相位差的调整方法,对馈源的电压驻波比几乎没有影响。

星载双反射面偏置天线可展开双轴指向机构设计

为实现双反射面偏置天线在航天系统中的应用,提出一种基于连杆连接的双反射面偏置天线可展开双轴指向机构设计方案,并研制出原理样机、完成相关试验验证。本文首先针对双反射面偏置天线的特点以及航天系统的特殊要求,分析和对比传统天线指向机构不同构型的特点,完成了双反射面偏置天线指向机构的构型设计;其次通过有限元方法对指向机构进行动力学分析并针对双轴连杆、锁紧释放装置等关键部件进行理论分析与结构优化;最终根据设计方案完成了指向机构原理样机的研制并进行振动试验与振动试验后双轴夹角精度的测量。试验结果表明压紧状态下指向机构一阶基频达到103 Hz,振动试验后双轴夹角精度为21″,满足指向机构设计要求,结构设计合理可行。

赋形双偏置天线口面场分布函数研究

针对目前关于双偏置反射面天线的无遮挡形式口面场分布函数的研究较少的情况,研究了赋形双偏置天线的几何参数变化对口面场分布的影响,进而深入分析了口面场分布对辐射方向图的影响。针对平方公里阵天线(Square Kilometer Array,SKA)高效率低旁瓣的要求,提出了一种改进型余弦口面场分布函数。计算结果表明,天线第一旁瓣电平低于-20 dB,天线效率高于85%。