L波段高功率波导缝隙阵设计与数值模拟

设计了一种基于宽边纵缝驻波阵的高功率射频微波辐射系统,系统由四路矩形波导以及聚四氟乙烯天线窗组成。天线内采用真空绝缘实现天线高功率容量,天线窗真空侧采用周期刻三角槽技术抑制高功率微波介质表面击穿。在波导缝隙阵与天线窗之间设计支撑板,除支撑天线窗外还可抑制表面波电流。采用HFSS数值模拟软件对辐射系统进行了优化设计。数值模拟结果表明,设计的辐射系统在频率为1.575GHz时,增益为22.7dBi,天线口径效率为98.3%,反射系数为-25dB,带宽达到5%,带宽内天线增益波动小于等于0.4dB、天线口径效率大于等于98%、主瓣指向偏差小于等于1.2°。系统功率容量达到1.92GW。

高功率微波波导缝隙阵宽角扫描特性研究（英文）

波导间缝隙的互耦会严重降低高功率微波宽边纵缝波导缝隙阵的宽角扫描能力。设计了一L波段高功率宽边纵缝波导缝隙阵,在阵列波导间设计扼流槽结构抑制缝隙互耦。数值模拟结果表明,没有扼流槽结构的阵列波束扫描增益下降3dB的角度为24.7°,具有扼流结构的阵列扫描增益下降3dB的角度为33°。同时扼流结构还可以明显改善阵列的有源反射系数,有扼流结构的阵列有源VSWR≤3的带宽为6.6%,而没有扼流结构的阵列有源VSWR≤3的带宽为5.0%。数值模拟结果还表明,波束扫描时(扫描角35°),阵列功率容量可达到957 MW,比阵列无波束扫描时(1.008GW)稍低一点。

大型波导纵缝阵列天线的分析与设计

本文利用矩量法和等效网络法对矩形波导宽边纵缝阵列进行了精确的理论分析，严格计算阵中缝隙的内部和外部互耦，并利用等效网络法提取阵中缝隙的等效导纳特性。在此基础上，提出模型阵列和模型缝隙的大型波导缝隙阵的设计方法．理论结果与实验比较吻合。

聚合物阵列波导光栅波分复用器的研究

利用甲基丙稀酸甲酯 -甲基丙稀酸缩水甘油酯共聚物制作聚合物光波导 ,对聚合物阵列波导光栅波分复用器的原理、版图设计及制作工艺进行了研究。设计了聚合物阵列波导光栅的版图 ,并利用厚胶掩模和铝掩模两种工艺完成了聚合物阵列波导光栅光波导的制作。实验结果证明 ,与厚胶掩模相比 ,铝掩模具有较好工艺重复性 ,同时也更能实现设计所要求的参数。

柱面共形波导裂缝天线阵列设计

介绍了Ku波段波导裂缝共形阵列天线,通过控制辐射缝的位置补偿天线柱面共形引入的空间相位差,实现共形天线的有效辐射,分析了辐射缝的位置补偿导致的周期性副瓣。

大型波导缝隙阵辐射特性的快速分析

针对矩量法分析大型波导缝隙阵时矩阵填充和方程求解速度慢的问题,本文首先给出了负载均衡的并行计算方案,解决了阻抗矩阵填充非常慢这一困难,接着提出了一种新的—“缝隙邻居”预条件方法,因其具有从物理上将基函数之间的近场作用充分考虑到预条件矩阵中的优点,故可将典型共轭梯度法求解矩量法分析缝隙阵所得矩阵方程的收敛速度提高了约一个数量级,从而实现了大型缝隙阵列的快速仿真.数值实例表明本文方法的高效性和准确性.

裂缝波导天线阵的设计和分析

引言裂缝波导阵天线在许多需要窄波束或赋形波束的微波通信和雷达系统中获得了应用。特别是用于机载设备,这里重量轻和扫描空域小是很重要的。这类天线是在波导窄壁或宽壁开有裂缝的阵列,它们既可以是谐振式的,也可以是非谐振式的。图1所示天线便是在波导宽壁开有偏置辐射裂缝的典型例子。这类天线还在波导宽壁开倾斜裂缝(图中看不见),以便把射频功率从低功率电平的波导馈送宽壁裂缝波导。这是用在雷达中的裂缝阵的一种常用结构形式。

低副瓣波导缝阵的公差分析与计算

本文提出一种矩形波导裂缝阵列天线公差分析的方法,导出了小均方误差下阵列的机械与电气之间的公差关系。理论计算与实测结果表明,两者有较好的一致性。

列阵波导光栅复用器及其应用

介绍用于波分复用的一种新型的无源器件列阵波导光栅 ,分析其工作原理 ,概述制备方法、用途和目前的发展状况 .

Taylor分布的矩形波导缝隙阵分析

分析了Taylor分布的矩形波导缝隙阵 ,给出了方向性函数及方向图 ,编制了分析软件 。

波导裂缝阵列天线的制造工艺技术

引言在机载雷达系统中,相对各种反射器天线而言,人们优先推荐用波导裂缝阵列天线,因为裂缝阵列天线有一些重要的优点。最明显的优点是轮廓侧面尺寸很小和重量轻,当此天线安放在高性能的万向支架系统上时,所形成的扫描空间较小且惯性力矩也低。目前制造波导裂缝阵列天线最通用的技术是浸渍钎焊(Dip Brazing)。浸渍钎焊浸渍钎焊亦称盐浴钎焊(flux bath brazing),是一种连接铝零件的常用硬钎焊工艺,其方法是将组件浸入熔融钎剂浴池之中。为完善盐浴钎焊工艺细节。

矩形波导缝隙天线阵分析

矩形波导缝隙阵天线在机载雷达上获得广泛使用。它具有体积小、重量轻、口径效率高、宽角副瓣低等特点。文中分析了矩形波导缝隙天线阵 ,给出了方向性函数及方向图 ,编制了分析软件 ,形成了方向图数据文件供通用软件调用。

脉冲宽度对高功率微波阵列天线辐射特性的影响

为了研究馈入脉冲波形的脉冲宽度(脉冲半高宽)对高功率微波阵列天线辐射特性的影响,以L波段(1.575 GHz)高功率微波波导缝隙阵列天线为例,首先从理论分析、数值仿真方面研究不同馈入脉冲波形脉宽对阵列天线辐射增益和辐射脉冲脉宽的影响,然后根据仿真模型加工制作了一款由4根波导组成的宽边纵缝阵列天线,并将波导缝隙阵列天线结合功分网络与吉瓦级微波源(高功率微波磁控管)连试,开展了高功率微波辐射实验。数值仿真结果表明,当馈入的L波段微波脉冲脉宽约为10 ns时,阵列天线辐射增益比连续波馈入时的增益减小2.2 dB,脉宽展宽2.6 ns;当馈入脉冲波形脉宽约为15 ns时,阵列天线时域增益比连续波馈入时的时域增益减小1.5 dB,脉宽展宽1.9 ns。高功率微波实验结果表明,与辐射场脉宽为9.6 ns的高功率微波相比,辐射场脉冲脉宽为15.65 ns的高功率微波功率密度提升了3.1 dB。

考虑光强分布的光通信光栅列阵光束整形方法

光栅单元阵列由大量的单元组成,每个单元的大小和形状都需要精确控制,以确保光束的整形效果。然而,在光通信过程中,光强分布的变化会导致光栅列阵中每个单元的响应度不一致,从而引起每个单元接收到的光信号出现差异,进而影响光束的整形效果。因此,提出一种考虑光强分布的光通信光栅列阵光束整形方法。以光通信光栅列阵中的最常用的列阵波导光栅为例,通过阵列波导结构中的阵列波导的芯区宽度、芯区折射率、包层折射率、波导周期宽度等参数,结合波导中的传播常数受到光束波长和折射率影响,得到阵列波导的归一化本征方程,将其结果结合匀化洛伦兹函数得到入射光和出射光的光强分布,通过计算得到光通信光栅列阵光束入射光及出射光的映射函数,利用函数调整光学参数,实现光通信光栅列阵光束整形。实验结果表明:该方法对光通信光栅列阵光束的整形效果好,整形光束的能量利用率高,光束不均匀性小。

大型波导缝隙阵与天线罩的一体化高效精确分析

针对带罩大型波导缝隙阵的辐射特性分析,基于并行区域分解合元极算法,提出一种多区域的精确高效算法.将每根波导缝隙天线以及天线罩实体目标作为一个有限元计算区域,各区域之间通过基于各区域表面的边界积分方程进行耦合,并于天线罩内部应用区域分解技术来降低计算资源实现高效计算.与传统单区域合元极的数值结果比较验证了该多区域方法的精确高效性,还计算分析了带罩大型波导缝隙阵的频域辐射特性.

波导裂缝阵天线实现恒指向的一种新方法

给出了波导裂缝阵天线实现恒指向的一种新方法——非等长度馈电法。按这种方法设计的天线,其结构简单、体积小、重量轻、加工方便、易于实现、可靠性高、电性能优良。通常所说的等长度馈电法,仅是本文方法的一个特例。

基于HFSS-API和遗传算法的波导缝隙阵列天线优化设计

本文设计了一种X波段波导窄边倾斜缝隙行波阵。根据指标要求,首先结合泰勒分布并使用AnsoftHFSS仿真软件提取缝隙导纳参数,并选取合适的方式对缝隙电导函数进行拟合,得到了阵列的初始模型。为了满足设计指标要求,结合HFSS-API和遗传算法,利用MATLAB软件实现了对阵列副瓣电平的自动优化。优化结果表明,该阵列在9.4～9.6GHz频带内,副瓣电平小于-27dB。

毫米波多分区单脉冲波导缝隙阵天线的设计

设计了一种毫米波多分区单脉冲缝隙阵天线。通过多分区拓展了天线的驻波带宽,通过阵面近场分布优化来消除分区短路板对方向图的影响,实现了超低副瓣。设计了一个28*28的圆口径单脉冲缝隙阵天线,仿真结果表明天线驻波带宽600MHz(VSWR<1.3),副瓣电平中心频率-34.9dB,带宽内-30dB。

共口径双波段波导缝隙阵列天线设计技术

通过对共口径双波段天线的研究,提出了一种新型共口径双波段波导缝隙阵列天线设计方法。该方法适用于设计由工作于不同波段的两个脊波导缝隙阵天线同层间隔排布组成的高性能天线,特别适用于小型双波段雷达天线设计。详细描述了如何减弱两个波段相互干扰对天线性能的影响。最终通过一个Ku/Ka共口径双波段波导缝隙阵列天线设计与测试,其测试结果与仿真结果吻合度高,验证了设计方法的正确性。

舰载波导缝隙阵的FDTD全波分析

本文在深入研究了时域有限差分算法(Finite-Difference Time-Domain,简称FDTD)和局域导波端口加载的基础上,对舰载波导缝隙阵进行了全波仿真分析,并利用远场外推的方法计算获得了该阵列天线的辐射增益(Radiant Gain,简称RG).计算结果表明本方法具有很好的计算精度,在不同工作频率的仿真条件下均与商业软件的计算结果吻合很好,验证了该方法的通用性和有效性,为进一步进行含有舰体的并行全波仿真提供了可能.