一种基于方向图重构机制的宽带宽视角相控阵天线

本文提出了一款风车形方向图可重构单元及其作为阵元的二维平面宽带宽视角扫描相控阵天线。所提出的单馈方向图可重构单元天线由辐射贴片、直流偏置电路以及宽带人工磁导体(AMC)反射面构成。其中,辐射贴片为馈电结构可重构的4个Vivaldi缝隙组成的风车形贴片,它能够通过改变PIN二极管的通断以实现宽带内四个端射方向上的波束切换。此外,将AMC反射面加载于辐射结构的后端,使得最大辐射方向由原来的端射方向调整为准端射方向,这样有利于单元天线组阵后的扫描波束能够覆盖到侧射方向。对该天线单元及其构建的8×8均匀平面相控阵天线进行了仿真与分析。仿真结果显示,所设计的阵列天线同时具备了宽带宽视角二维波束扫描性能,其在5.4~6.1 GHz的工作频带内可以实现±60°范围内的二维波束扫描。同时,阵列的增益波动小于4.3 dB,并且具有较低的旁瓣电平。

有限扫描反射面天线相控波束重构技术

该文研究一种采用聚焦馈源阵列馈电的反射面天线,相控阵馈源离开焦平面向反射面移动一定距离,位于焦散区,能够增强反射面天线的波束重构赋形能力和有限视角扫描能力。采用改进的投影矩阵法,利用仅相位控制技术,求解相控阵馈源的激励系数,有效综合了聚焦馈源偏置抛物面天线的方向图。对算例的设计达到了采用仅相位技术控制波束指向、波束赋形、旁瓣电平等性能要求,实现了相控阵馈电偏置抛物面天线的波束重构或扫描,并利用商用GRASP仿真软件验证了该文的设计结果,说明了该文方法的有效性。

采用最小二乘法综合旋转对称抛物面天线方向图

分析阵列馈源激励的抛物面天线方向图综合问题。通过调整馈源阵列的激励分布实现抛物面天线的波束扫描。通过物理光学法计算出单馈源抛物面天线的方向图,在此基础上求解最小二乘问题来优化阵列的激励系数,有效综合了抛物面天线的方向图,达到控制主瓣扫描方向、旁瓣电平、交叉极化分量等设计要求。给出算例,验证了本文方法的有效性。

卫星蜂窝通信系统中的点波束设计

讨论了卫星蜂窝通信系统的点波束设计。目前等波束宽度模型和等点波束面积模型是两种常用的点波束模型。在分析链路损耗与点波束天线增益之间制约关系的基础上,提出了一种新的点波束优化设计模型———链路电平平衡点波束模型。计算结果表明,该点波束模型能使各点波束小区的链路电平预算余量达到平衡,并使星上功率得到更有效的利用,弥补了现有模型的不足,具有较高的应用价值。

星载PD雷达的地杂波模拟

针对星载脉冲多普勒(PD)雷达的地杂波仿真问题,介绍了基于视频信号的模拟方法,并且给出了具体的计算公式、原理和步骤;从理论上分析了星载PD雷达的地杂波谱;最后通过仿真分析了主瓣杂波与天线视角的关系,以及主瓣杂波与地球转动之间的关系。其模拟结果与理论分析吻合较好,表明这种估算地杂波的方法精确有效。

三维成像微波高度计对流层延迟估计模型研究

对流层延迟是引起高度计高程测量误差的重要来源,三维成像微波高度计(InIRA)相对于传统剖面高度计有着更大的天线视角范围,不能直接沿用其对流层延迟估计方法。文中以Sentinel-3A数据为基准,对常用的垂向对流层延迟估计模型进行对比筛选,并将筛选出来的模型进行适用于InIRA的改进,并结合第三方气象数据计算出改进后的模型结果并分析天线视角对干、湿对流层延迟估计值的影响。结果表明:干对流层延迟估计值受天线视角的影响较为明显,湿对流层延迟估计值受天线视角的影响较小。