面向卫星通信的K波段低剖面可重构线圆极化变换表面

针对K波段卫星通信容量大、工作模式灵活的需求,设计了一款用于K波段卫星通信的反射型可重构线圆极化变换表面。该线圆极化变换表面基于改进型耶路撒冷十字结构,在PIN二极管导通和关闭时,分别可在18.59~20.50 GHz和18.66~23.19 GHz实现线极化波转右旋圆极化波和左旋圆极化波,重叠工作频段为18.66~20.50 GHz,带宽1.84 GHz。该极化变换表面的单元尺寸为0.22λ×0.2λ×0.083λ(λ为重叠频段中心工作波长),剖面高度仅为0.083λ。该极化变换表面在PIN二极管处于导通和关闭状态下,入射角度稳定性分别为40°和20°,且交叉极化电平低于-60 dB。

基于极化变换的点群综合几何质量评估

分析圆特性及其运用到点群综合质量评估中来的可行性,提出一种基于极化变换的点群几何质量评估方法。阐述极化变换整个过程。在点群特征点保持、整体性保持两个方面提出了量化的质量评估指标,以及指标的量化方式。对实例中得出的指标值进一步进行动态综合分析,概括出特征点保持率、聚类数量保持率、聚类轮廓保持率、点目标删除率等综合评价指标,用于进一步的质量评估。

特征识别、Stroke与极化变换结合的道路网选取

随着城市大比例尺道路网数据库的建设,如何从中派生其他较小比例尺道路网数据库成为重点研究的内容之一。通过道路网的结构特征识别,能够较好地识别其特征目标;Stroke算法能够较好地提取道路网中的主要道路,即能够较好地保留道路网的框架结构;而极化变换能够较好地对离散目标进行选取。因此,把道路网空间结构识别、Stroke和极化变换等有机结合,首先进行道路网预处理,识别特征道路,然后借助Stroke进行主要道路网的识别与选取,最后对剩余较短的离散道路采用极化变换进行选取。实例证明,道路网结构特征识别、Stroke与极化变换的结合,优势互补,对道路网进行自动综合能达到更好的效果。

极化变换方法及其原理分析

由于极化雷达在电子战中具有重要意义,因此世界上一些发达国家都拥有极化雷达。本文综合众多文献,并结合我们的研究,系统地介绍各种极化变换的原理和方法,并比较各方法的特点。

宽频带正交极化变换传输阵的设计

传输阵包含接收阵面和再辐射阵面,各由周期排列的单元组成,两个阵面被公共接地板隔开,经由过孔销钉或槽缝相耦合。接收阵面接收发自馈源的球面波,经校正相位并传向再辐射阵面以实现前向辐射。文中提出了两种宽频带正交极化变换的传输阵单元:直接耦合角馈层叠式贴片和近轴耦合U型缝贴片,分别组成相同的接收阵面和再辐射阵面,根据宽频带阻抗匹配的要求,对这两种单元进行了优化设计。然后,采用延迟线实现相位调节,分别设计了37和21个单元的正交线极化变换传输阵,对样品整体仿真结果显示了它们的宽频带、高增益和低交叉极化电平的优良性能。

不同极化参数下非线性极化变换的描述

A J Poelman等人提出了以极化椭圆的几何极化参数即椭圆率和椭圆倾角表示的非线性极化变换方法 ,有效地减少了多凹口极化滤波器凹口的数目 ,使多凹口滤波器的实时处理成为可能。为了拓展其应用 ,推导了用电场矢量的电极化参数即幅度极化参数和相位极化参数表示的非线性极化变换的表达式 ,并论证了两种参数下非线性极化变换之间的关系。理论证明电参数下的非线性极化变换具有椭圆极化参数下非线性极化变换的全部特性 ,适用于雷达中杂波和干扰的极化抑制。还利用该方法对高频地波雷达中天波干扰的极化抑制进行了仿真 。

极化变换矩阵的网络特性

分析双模铁氧体器件时常用到极化变换矩阵。无损耗时极化变换矩阵为酉矩阵；互易时，正、反向极化变换矩阵互为转置。本文还叙述了非互易网络和互易网络极联时总网络互易性的判定方法。

三层贴片宽频带正交线极化变换微带反射阵

分析三层矩形贴片反射阵单元的反射相位特性,获得700°的反射相位动态范围和20%的可用频带。据此设计了37个单元的三层贴片正交线极化变换反射阵,对样品进行整体仿真结果显示:在21.2%频带内的增益为18.1dBi而跌落小于1.5dB,在15.8%的分段频带内的交叉极化电平低于-15dB。测试结果稍逊。

一种太赫兹波段宽带反射型极化变换器

提出了一种由表层矩形金属周期图案、聚酰亚胺薄膜基底和金属反射面组成的新型反射型极化变换器。为了降低极化变换器对基底厚度的敏感度,增大工作带宽,该设计采用将传统反射型极化变换器表层金属线栅开口截断和增大金属线栅宽度的方法,引进了表层金属图案对两正交极化方向电磁场的等效电容电感效应,进行相位调制。仿真结果表明中心频率为500 GHz时,工作带宽可达到140 GHz,插入损耗小于0.5 dB,并且在一定基底厚度条件下误差在一定范围内,整体性能几乎无变化。仿真表明该极化变换器有效增大了工作带宽,并降低了对基底厚度敏感度。提出了薄膜光刻工艺来对设计的极化变换器进行加工制作。

一款圆-线极化变换天线罩的设计与应用

利用对称和反对称圆极化天线对构造了一种圆-线极化调制模块,并将其作为模块单元,设计了一种具有极化变换功能的天线罩。调制模块中的对称圆极化天线对实现同旋向圆极化变换,反对称圆极化天线对则实现异旋向圆极化变换。利用左、右旋向极化波合成线极化波,实现圆-线的转换功能。仿真与测量结果表明,天线罩在工作频段(中心频率5.8 GHz)具有较好的透波性能和极化变换性能,透射系数大于-3 dB,带宽达到900 MHz。该天线罩应用于天线的接收端,并设计了线极化接收天线进行实验验证。测量对比表明,天线罩可以有效增强接收信号的能力。

一种新型的任意极化变换网络

文章提出了一种可以工作在任意线极化或圆极化状态的新型的极化变换网络,阐明了工作原理,给出了网络圆极化场的表达式和设计方法,研制的极化变换网络已成功地应用于国际C频段微波统一测控系统。

基于极化变换谐振器的远距无芯片RFID湿度传感器设计

提出了一种用于远距离传感的无芯片RFID湿度传感器的设计.设计采用极化变换谐振器,用于减小周围环境对标签响应的影响,提高了传感器的可靠性.传感器标签集成了可实现极化变换的双螺旋条带和四组弯曲哑铃形条带,分别作为湿度传感谐振器和编码谐振器,能够在3.1 GHz~10.6 GHz的超宽带频率范围内产生5个谐振峰.传感谐振器表面涂覆的PVA材料层在湿度变化时影响谐振频率,实现湿度传感.谐振器标签布局紧凑,便于组成阵列形式以提高其雷达散射截面(RCS),实现远距离传感.仿真和实测结果表明,该传感器在1.4 m的阅读距离时可实现较为灵敏的湿度传感功能.传感器整体性能良好,具有较广的应用前景.

反射型印刷线/圆极化变换器的设计

在双线极化印刷天线的馈电端对之间外接合适的网络 ,可实现接收电磁波与再辐射电磁波之间的极化变换。根据极化矩阵理论 ,利用印刷双极化半波振子的结构 ,实现了线极化波到圆极化波的变换 ,并进一步仿真设计了反射型极化变换器。该方法不同于传统的极化变换方法 ,它利用了天线的散射特性来实现极化变换 ,并具有采用印刷工艺等诸多优点。

电磁波极化变换的数学原理及其性质

首次从极化域变换的角度,给出了极化变换的严格定义,阐述了极化变换的数学原理,分析了极化变换的数学性质和物理意义.着重针对酉矩阵型和对角矩阵型极化变换,详细分析了极化变换的增益特性及其对极化状态距离的展缩特性;提出了级联极化变换的概念,并指出了一般极化变换都可以等效为上述两类典型变换的级联:通过酉矩阵型极化变换实现极化状态在极化域上的位置搬移,通过对角矩阵型极化变换实现极化状态分布疏密的展缩.结果对于极化滤波、检测、增强、抗干扰、鉴别/识别等后续极化信息处理均有指导意义.

利用极化距离变换实现极化SAR图像变化检测

针对复杂场景下某一特定类地物的变化给出了一种利用极化距离变换实现极化SAR图像变化检测的算法,首先利用改进的Wishart距离算法得到目标类地物与两时相极化SAR图像的距离测度,然后对该测度进行比值对数变换,构造差异图像,最后利用双阈值分割法提取出变化区域,并区分出两种变化类型。利用2009年4月9日和2010年6月15日,Radarsat-2在苏州区域获取的雷达图像进行试验。实验结果表明,本文给出的算法能够较好的实现复杂场景下某一特定类地物的变化检测,鲁棒性强。

水平或垂直极化雷达抗干扰能力的提高

在极化域内分析了极化滤波器的抗干扰能力，指出了其抗干扰能力的有限性，在雷达目标信号为水平或垂直极化情况下，提出了一种极化变换技术。

极化在雷达抗干扰中的应用

分析了极化雷达在抗单一极化、变极化以及复合极化干扰中的应用,进而在雷达目标信号可分解为一对垂直水平正交极化波的情况下,提出了一种极化变换技术,较好地提高了雷达的信噪比和增大了抗干扰极化空间。

基于宽带相位修正的散射矩阵变极化基测量

针对目标极化散射矩阵测量中,极化变换过程要求矩阵各元素具有高度的相位一致性,但实际测量很难达到,进而造成变极化基测量结果误差较大的问题。推导了一般化的极化基变换过程,分析了测试系统极化支路相位非对称性对极化变换的影响,结合宽带时频变换算法特征,提出了一种基于宽带高分辨的散射矩阵元素相位修正方法,并通过标准体的实际测量验证,获得了与理论值符合性较好的实验结果。

一种新型线-圆极化转换反射阵天线设计

无法独立控制空间补偿相位值和正交极化相位差值一直是传统线-圆极化转换反射阵中的难题。基于电场矢量合成,提出了一种可以将空间相位补偿方式和极化控制方式两者完全独立的线-圆极化转换设计方法,为高纯度线-圆极化转换反射阵的研究提供了新的思路。提出了一种层叠三平行偶极子单元组来实现这种线-圆极化转换的方法,以此设计、加工并测试了一款工作在X波段的线极化-右旋圆极化转换反射阵天线。测试结果表明,该反射阵在中心频点增益22.4dB,交叉极化优于-28dB,1dB增益带宽和3dB轴比带宽约为10%。

极化参数可变的多用途装置

本文从极化变换原理和数学模型出发,构成一个全极化变换装置,同时提出了极化参数的控制规律及其应用效果。由于极化参数可变,因此,它可用于各种极化的研究、极化测试、极化滤波、电子对抗、电子反对抗以及目标识别等方面,是一种多用途的教学与科研的良好设备。