无人机自适应变极化抗干扰天线研究

现代信息化战场上,无人机以其独特的优势,得到了广泛的应用,然而日趋复杂的电磁环境对无人机通信造成了严重的影响。文中针对无人机通信数据链的抗干扰需求,利用微波铁氧体双折射效应和自适应快速变极化控制,设计了一种无人机自适应变极化抗干扰天线。无人机自适应变极化抗干扰天线是利用微波铁氧体双折射效应快速产生垂直极化波、水平极化波、左圆极化波、右圆极化波、椭圆极化波等任意极化波辐射空间与干扰波形成极化正交压制干扰,当无人机受到自然或人为有源同频干扰时,天线能够快速改变极化状态抑制干扰,保持无人机通信畅通。重点从工程应用角度分析了无人机自适应变极化抗干扰天线的原理和技术要点,并针对天线在2.4 GHz~2.5 GHz工作频段的抗干扰效果进行了抗干扰试验。

基于辅助天线的变极化干扰对消算法研究

针对雷达无法对抗变极化干扰的问题,提出了构建全极化辅助天线提取干扰极化状态,从而实现极化对消的方法。分析了快变极化干扰的接收问题,并建立模型,理论推导了对慢变极化干扰的对消算法。仿真结果表明,该算法对慢变极化干扰可取得较好的效果。随着极化变化速度的加快,其干扰效果类似噪声压制干扰,故无法准确提取干扰的极化状态,难以实现对消。

双模旋转场多功能变极化器

介绍了双模转场多功能变极化器的基本原理，分析了它的结构、设计和特性，并给出了设计和实验的结论。

一种新型宽频带高增益的变极化微带反射阵天线

提出一种由微带反射阵实现的新型变极化天线,它区别于双/多极化天线的固定极化状态。实现变极化的关键是经特殊设计的反射阵阵元结构尺寸和线极化辐射的馈源。理论分析表明反射极化可涵盖所有极化状态;采用间以空气层的双/多层阵元结构能有效展宽频带;增加阵元数目可提高天线增益。鉴于这些特点,该类天线在雷达、移动通信等领域具有潜在工程应用。还给出了完整的理论分析和实例佐证。

广义铁氧体变极化理论

本文根据极化雷达对极化状态在 Poincare极化球面上分布的要求 ,提出了复合型和混合型两种铁氧体双模器件的变极化机制。利用双模器件的耦合波理论 ,分析了在横向四磁极和纵向磁化场的共同作用下 ,产生复杂的旋磁效应 ,即复合变极化效应和组合变极化效应 ,满足了极化雷达的要求。

变极化技术抗干扰效能分析

针对变极化技术抗干扰的效能评估问题,以变极化技术抗单一积极干扰效能的评估方法为基础,分析了雷达探测区存在两个线性极化干扰波时变极化技术的抗干扰效能,得出了极化抗干扰得益与两干扰能量比以及极化状态点球半径夹角之间的定量关系。并进一步讨论了雷达探测区存在两个任意极化干扰波以及多个任意极化干扰波时的抗干扰评估方法。实验结果表明,变极化技术抗单一极化有源干扰得益大于20 dB,变极化技术抗复合积极干扰得益大于3 dB。

一种宽带高性能可变极化跟踪器

变极化跟踪装置是动中通卫星通信天线系统关键设备之一。采用阶梯形脊和对称转门结正交模式转换结构设计了一种用于极化跟踪天线的快捷可变极化宽带高性能极化跟踪器,实现了射频信号两个正交极化分量的实时跟踪、分离和提取功能。电磁仿真和优化结果表明,设计的极化跟踪器具有宽频带和高极化隔离性能,在Ku频段大于2 GHz频带内,极化隔离度优于-34.7 d B,端口反射损耗≤-22 d B。

雷达变极化接收的仿真研究

针对雷达变极化接收,分析了接收机对信号极化的影响,通过对极化接收过程中,不同幅度、相位、频率的变化对合成极化状态的影响进行了仿真分析,同时对雷达目标回波的极化状态受各种干扰信号的影响以及不同变极化接收处理方式进行了仿真,经过分析和研究,给出了相应结论。

基于非相干变极化测量技术的散射源参数估算研究

针对复杂电磁环境中独立散射源参数的估算问题，提出了一种非相干变极化接收方案，有效地获取了反映散射源信息的４个参数．研究了非相干变极化技术对散射源参数的估算能力，针对具体应用背景，构建了几种典型的散射源参数估算模型，并利用一系列数值实测对这些模型进行了验证．

顺序旋转子阵构建变极化单脉冲天线

基于电磁波极化合成理论,设计了一种Ka波段变极化单脉冲微带阵列天线.该天线可由多个顺序旋转的线极化子阵组成,通过改变各个子阵的激励相位实现极化捷变.仿真和实测结果表明,三子阵及四子阵的圆极化纯度较高,和波束波瓣宽度内交叉极化大于20dB,轴比小于3dB;差波束双峰不平度小于1dB,零值深度大于30dB.

基于快速变极化的认知无线电频谱感知算法

为充分利用授权信号的极化状态矢量信息进行频谱感知,该文提出一种基于K臂赌博机的快速变极化算法,通过将双自由度搜索问题转化为K个1维问题,能够实现满足实时频谱感知要求的授权信号极化状态识别。给出了算法收敛时预期收益的上下确界。最后分析了基于该算法进行极化匹配接收的频谱感知性能。仿真结果表明,算法能够快速收敛,并高精度识别授权信号极化状态,对频谱感知性能提升显著。

变极化技术反干扰的效能分析

利用极化变换技术来对抗有源干扰和气象干扰 ,已在各国兴起。目前的变极化器可分为两类 ,一类是单通道极化变换器 ,一类是双通道极化变换器。

基于数字变极化探测系统目标极化散射特性研究

本文构建了数字变极化单脉冲探测系统,该系统采用多种发射极化形式,利用虚拟极化合成接收,对地面目标进行探测实验,得到全极化高分辨一维距离像,获得散射熵H和平均散射角α在距离像中的分布,联合距离高分辨和目标极化散射特性为目标可靠检测和准确识别提供依据,表明了目标极化散射熵在数字变极化探测系统中对地面目标的检测和识别的可用性.

微波大功率PIN开关及其在变极化天线中的应用

讨论了一种工作子Ｓ波段的大功率ＰＩＮ开关的设计方法，该开关采用了间隔为四分之一波长的双排并联结构，仅用１２只ＰＩＮ管实现了功率容量为８０ｋＷ，插入衰减和开关比分别为０．８５ｄＢ和３０ｄＢ的性能指标，它已经用于测量雷达的变极化天馈系统中，实现了雷达的脉间变极化。

一种用于移动卫星通信的变极化器

变极化装置是卫星通信天线关键设备之一。采用端射探针变换和对称转门结正交模结构设计了一种用于极化跟踪的快捷可变极化器,实现了射频信号两个正交极化分量的实时跟踪、分离和提取功能。电磁仿真和优化结果表明,设计的变极化器具有宽频带和高极化隔离性能,在Ku频段1.8GHz频带内,极化隔离度优于22d B,端口反射损耗小于-20d B。

双模变极化移相器

本文提出一种C波段双模互易锁式铁氧体“移相-变极化”新复合结构,原理分析和试验结果均证明它能实现多极化功能,其结构要比普通双片铁氧体移相器紧凑。

旋转场铁氧体变极化器

利用旋磁波导系统的耦合波方程 ,推出了旋转四磁极磁化场铁氧体波导的极化变换矩阵 ,分析了旋转场变极化器的基本原理及控制方式 ,给出了实验结果。

圆波导介质加载锁式铁氧体变极化器的实验研究

在实验基础上，本文给出圆波导锁式铁氧体变极化器的介质加载的研究结果．实验表明，在铁氧体环内适当加载介质，可明显提高器件的相移，而对插入损耗特性影响甚微．这一发现对改进器件性能。

圆波导铁氧体锁式变极化器的阻抗匹配研究

本文对铁氧体环加载圆波导锁式变极化器进行了阻抗匹配研究。从而提出了一种设计铁氧体环加载圆波导变极化器阻抗匹配的方法。推导出了λ/4阻抗匹配的计算公式,计算得到了阻抗变换器的尺寸,测试了实际样品的匹配性能,实测结果和理论计算吻合得很好。

机械式变极化器反气象干扰效能分析

以介质片移相器为例，通过对介质片的时延、移相和圆极化变换的原理分析，讨论这类变极化器的反气象干扰得益。得出的结论是，机械式变极化器在反气象干扰中几乎无效。