一种可用于5G点对点通信的宽频双极化阵列天线

本文设计了一款高增益宽频双极化天线。该天线采用多层辐射贴片的结构,拓展天线的带宽,并用一对正交分布的微带线直接馈电在辐射贴片上,增强天线极化隔离度,形成双极化特性。通过设计馈电网络,组成阵列后实现良好的带宽与定向辐射特性,并且具有良好的端口隔离度和辐射极化纯度。实测结果表明,小于-10dB的阻抗带宽为18.18%(5.0~6.0GHz),带内平均增益为15.5dBi,全频段端口隔离度小于-30dB,主瓣方向上的主极化电平与交叉极化电平相差40dB,带内增益波动小于3dB,具有良好的增益平坦度。该天线适合作为5G通信系统中的天线单元,具有实用价值。

一种提高圆极化阵列天线宽角扫描特性的设计方法研究

通过对传统矩形和圆形微带贴片天线单元的仿真与优化,提出了一种低剖面宽波束圆极化阵列天线单元结构。用该天线单元采用顺序旋转布阵得到2×2子阵,再由子阵扩展成为8×8矩形阵列。通过HFSS仿真验证了该阵列天线具备理想的宽角扫描特性和圆极化特性,天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描,扫描范围内天线增益波动小于3 dB,轴比小于2.8 dB,同时天线还具有极低的剖面,高度尺寸仅为0.05λ0。针对传统圆极化阵列天线的扫描特性,分析并总结了一种提高宽角扫描特性的设计方法,可在不增加天线剖面的情况下,扩展单元波束宽度并抑制互耦,实现圆极化阵列天线宽角扫描。

L波段高功率线极化径向线阵列天线理论分析与数值模拟

探索了L波段的高功率线极化径向线阵列天线。基于三角形栅格形式实现了径向线圆形平面阵列天线,分析并给出了径向线并联馈电网络,并以同轴馈电的水平单圆环线极化天线为基础,利用径向线并联馈电网络设计出了间距小于一个波长下L波段高功率线极化径向线阵列天线。研究结果表明:这种结构实现径向线阵列天线的线极化辐射是可行的,该天线在中心频率1.57GHz下,增益为19.97dBi,轴比为-52.06dB,反射系数为0.1052;在1.37～1.77GHz的频率范围内增益大于18.64dBi,轴向轴比值小于-46.45dB。

基于小孔径阵列天线的卫星导航多干扰抑制方法

为满足卫星导航领域抗多干扰的应用需求,提出基于小孔径阵列天线的卫星导航多干扰抑制方法,分析了天线极化孔径对静态方向图和抗干扰性能的影响、进行了基于小孔径阵列天线的空时、空频和多维域级联抗干扰算法设计,基于4阵元阵列天线系统进行了多干扰抑制的试验验证。测试结果表明,所采用的方法可有效抑制多干扰,具有较高的实际装备应用价值。

基于极化敏感阵列的导航抗干扰方法

对于全球卫星导航系统的接收终端,抗干扰处理能够提高其干扰容量,是一项非常重要的工作。提出了一种改进的基于双极化天线阵列的联合极化-空域自适应处理方法进行干扰抑制。仿真实验表明,此方法能够有效降低干扰性,并且不需要知道干扰信号的先验信息,能够适用于卫星导航信号处理。

箭载宽角扫描圆极化共形相控阵天线

箭载中继用户终端对发射天线指向的扫描速率、波束覆盖范围均提出了很高的要求。相控阵天线的快速无惯性扫描能力适合上述应用要求。介绍了一副箭载宽角扫描圆极化相控阵天线的设计方法,设计并加工了一副天线样阵,设计中采用了圆极化微带单元、共形阵列结构和顺序旋转排列馈电。测试结果表明：天线可以实现方位±60°、俯仰±45°内的二维电扫描。在上述覆盖空域内,天线增益的变化为13.2~17.2 d Bi,主波束轴比小于5.8 d B,半功率波束宽度为20°~40°。天线的各项指标满足中继发射天线的要求。

基于阵列天线和稀疏贝叶斯学习的室内定位方法

由于多径和非同源等因素的影响,传统基于蓝牙信号强度的室内定位方法的性能精度和稳定性都不高。针对基于蓝牙信号的复杂室内环境定位问题,该文提出基于低成本阵列天线的室内定位方法,该方法利用单通道轮采极化敏感阵列天线对蓝牙信号进行采样,然后结合暗室测量获得的准确阵列流形和极化快收敛稀疏贝叶斯学习(P-FCSBL)算法实现信源的角度估计,最后通过角度实现定位。该方法充分利用极化信息和角度信息来实现目标和多径信号的分离,同时对单信源的同时采样保证了估计的稳定性。最后通过实测数据处理验证了该方法的有效性。

X波段空中辐射场测量中的天线设计与应用

为减小空中微波辐射场测量时极化失配带来的影响,设计了一种低轴比微带圆极化阵列天线,该天线在9.7 GHz,3 dB波束宽度约45°,轴比低至0.1 dB。天线功率容量大于1.5 kW,常温(26℃)和低温(-6℃)时天线轴比偏差小于0.1 dB。应用该天线可以将极化失配不确定度减小到0.1 dB以内,并具有较强的环境适应性,适用于X波段空中辐射场精确测量。

GEO双极化多波束卫星移动通信系统信道建模

研究了采用双极化数字多波束阵列天线的地球同步轨道(GEO)卫星移动通信(MSC)系统的统计特性,建立了多用户多波束系统统计模型,进而利用该模型给出了计算机仿真方法。通过仿真揭示了用户所处环境、用户位置分布、天线交叉极化鉴别度及莱斯因子等因素对系统平均频谱效率的影响。仿真结果显示,系统以重阴影用户为主要服务对象时,平均频谱效率明显减小,用户分布越靠近波束中心频谱效率越大,高菜斯因子信道天线交叉级化鉴别度对频谱效率影响很大。

旋转布阵双臂短螺旋天线阵的矩量法分析

从混合位方程出发,采用曲线分段的矩量法和脉冲检验基函数分析无限大导电平面上的双臂圆柱短螺旋天线阵列辐射特性。通过推导阵列布阵方式与远区场轴比的关系,介绍一种优化阵列轴比的布阵方法。矩量法的分析结果表明,采用这样的布阵方式实现了很好的轴比特性。计算结果与实验结果吻合较好。

一种新型极化抗干扰技术研究

传统雷达采用单极化形式,没有利用目标和干扰的极化域特征,文章在分析了常规极化抗干扰原理和性能的基础上,提出了一种新型的交叉极化抗干扰天线阵列,分析了该种天线的极化抗干扰性能,仿真和实验数据表明,交叉极化天线阵列不仅具有较好的极化抗干扰性能,同时降低了整套雷达的设备量,具有广泛的应用前景.

一种三维调制信号快速解调新方法

根据三维调制信号的特性,提出了一种新的三维调制信号的快速解调方法。该方法基于MUSIC算法,首先利用单次快拍来建立阵列数据的协方差矩阵,然后根据调制信号的先验信息对所得信号空间谱进行判决,来估计其极化辅角与极化相位角等信息,从而恢复出基带信号。分析与仿真结果表明,所提方法不仅可以避免谱搜索,大大降低MUSIC方法的运算量,而且适用于瞬时信号和快速运动信号的解调。