球面天线雷达波液位计及其数值校正方法

文章介绍了一种具有球面天线的雷达波液位计及其分级数值校正方法。试验结果表明，该液位计测量范围1～20m，测量精度达±10mm，适用于河流水坝下游液面波动较大区域的水位检测。该产品已应用于河流水坝下游的水位测量。

无模糊球面天线阵设计方法

基于测向天线阵列阵列流形上方向向量的空间距离,以球面天线阵为例,提出了一种用于无模糊阵列信号处理测向的有向天线元阵列设计方法。该方法不需要根据不同阵列的阵列流形上方向向量的空间距离的解析式进行复杂的推倒,而是从计算机模拟的角度对其进行探讨。该方法具有简单、灵活、稳健、可移植性强等特点。

基于插值的球面近远场变换精度提升方法

天线的远场方向图是研究天线特性的重要依据,近场测量技术能够通过天线的近场测量数据计算出天线的外推远场方向图,具有不依赖天气、成本低、速度快等优点,是一种有效的研究方法。有时探头故障、取样点间取样间隔过大或取样点不够密集会给结果带来较大的偏差。该文以球面近远场变换算法为基准,针对球面近场测量中探头有时出现故障的问题,利用HFSS仿真得到取样间隔不同的天线近场数据,利用计算机进行算法构建,通过将正常数据代入算法的手段验证球面近远场变换算法的正确性,而后引入双调和样条插值法对仿真出的问题近场测量数据进行修正,最后将所得结果与未修正前进行对比。对比结果表明,两方向的方向图平均误差分别减小了0.774 dB和1.3103 dB。

两种新型球面螺旋天线的特性分析

将平面等角螺旋天线投影到半球面和部分球面上,得到半球面螺旋天线和部分球面螺旋天线两种新型球面螺旋天线.采用基于曲线基函数的矩量法对其辐射特性进行了分析,给出了天线的驻波、增益、极化及方向图等随频率变化的曲线.新型半球面螺旋天线具有较宽的圆极化带宽,部分球面螺旋天线增益曲线较为平坦,且易于加工,为不同要求下天线形式的选取提供了良好的依据.

球面螺旋天线的CAD/CAM一体化技术

针对球面双螺旋天线的结构特点,建立了螺旋天线的数学模型,利用CAD/CAM软件进行了实体造型和五轴数控加工仿真,采用高速切削工艺方法实现了球面螺旋天线的切削试验。结果表明,提高了设计制造精度,实现了天线设计制造的柔性化,提高了制造的安全性,缩短了设计制造周期。

基于C_(60)分子结构共形球面多波束天线的研究

为了满足卫星通信系统中区域多波束覆盖的要求,设计了一种基于球面排列的波束切换共形天线阵,天线阵列是一种由五边形和六边形组合的C60分子多平面结构.推导了球面共形阵的阵因子函数,并对其设计原理进行了分析.在单元模型的基础上,对球面对称结构的子阵波束进行仿真和分析.

某球面阵列天线结构设计

球面阵列天线具有半空间乃至全空间波束覆盖能力,因而受到广泛关注。但是,球面阵列天线的结构形式比其他天线阵面更加复杂,天线阵面的切块分割更加困难,给天线阵面的布局、阵面骨架的架构、天线子阵的划分以及天线单元的结构设计等带来了很大挑战。文中从球面阵列天线结构设计需求出发,提出了一种新的天线阵面结构布局方案,并给出了阵面骨架、天线子阵、天线单元等的设计思路。通过对阵面骨架进行有限元力学仿真,初步验证了球面阵列天线结构设计的合理性,为进一步研究球形阵面骨架打下基础。

半球面螺旋天线宽带特性研究

采用螺旋基函数和检验函数的矩量法分析了单臂半球面螺旋天线和双臂半球面螺旋天线的驻波、增益及方向图等特性。结果表明,单臂半球面螺旋天线阻抗带宽窄,频带内增益起伏较大,天线的方向图带宽较窄;双臂半球面螺旋天线具有较宽的阻抗带宽和方向图带宽,工作频带内增益变化不大,该天线在军事卫星通信领域具有广阔的应用前景。

椭球面螺旋天线特性分析

采用螺旋基函数和检验函数的矩量法对椭球面螺旋天线进行了分析,给出了天线轴向尺寸变化对天线的驻波、增益、极化及方向图等特性的影响,为不同要求下天线形式的选取提供了良好的依据。

天线球面近场测试系统的专管共用机制研究

本文阐述了南京邮电大学天线球面近场测试系统专管共用的运行机制。通过不同学科之间的协作,提高先进实验平台的利用率,形成设备的有效管理制度和高效运行模式,既为其他大型科研平台的建设提供支持,又为后续建设的专业实验室提供有益的管理经验。通过探索"共有平台、不同学科"之间的设备管理机制,不仅提高了管理水平和设备的使用效率,有效维护设备的正常运转,而且为学生培养和教师的科研工作提供了有力的支撑。

球面共形微带天线的优化设计

针对球面共形微带天线带宽窄的缺陷,采用自适应差分进化算法结合矩量法成功实现对球面共形微带天线的优化设计。对自适应差分进化算法中的种群初始化、控制参数的选择等方面进行了详细的讨论。在搜索过程中,提出一种"先测向后定位"的搜索策略,首先采用粗优化方式找到控制天线性能基因的大致位置,然后在找到的位置进行细优化,进一步提高天线的性能。这种粗、细优化相结合的方式在保证优化效果的情况下,大大降低种群的数量,提高了优化效率。最后,分别优化出宽频带以及工作在双频点的球面共形微带天线,优化结果与仿真软件对比,验证了本文分析处理的正确性与有效性。

一种全空域球面相控阵天线对非协同目标的过顶跟踪方法

针对天线对非协同目标过顶跟踪时天线角跟踪动态过大的问题,提出了一种应用于全空域球面相控阵天线的角跟踪方法。应用该方法,在球面阵天线对非协同目标的整个跟踪过程中可实现角跟踪系统全程低仰角跟踪,从而避免了球面阵天线在对目标跟踪过程中出现的高仰角过顶跟踪的问题。该方法在航天或航空测控领域有广泛的应用前景。

同轴线馈电的球面共形微带天线的数值分析

采用基于矩量法(method of moments,MoM)的面-线积分方程法分析了同轴线馈电的球面共形微带天线的输入阻抗。面-线积分法在分析过程中具有未知量少,计算时间短的优势。天线贴片电流和探针电流分别采用Rao-Wilton-Glisson(RWG)基函数与三角基函数来模拟。在线面连接处,提出一种新型的连接基函数以保证探针与贴片的电流连续性。激励源采用磁流环模型,并且结合球表面磁并矢格林函数求解激励源在天线表面产生的场。最后,通过实例验证了连接基函数的可行性,并分析了两副球面共形微带天线的输入阻抗,证明所提分析处理的正确性。

基于遗传算法的球面阵列旁瓣电平优化方法

针对共形球面天线阵列,采用有向天线阵元,在保持阵列孔径不变的条件下,以阵元分布位置作为优化变量,以降低最大相对旁瓣电平为优化目标,运用改进的遗传算法对阵列进行稀疏优化,仿真结果表明:该方法能够降低球形阵列的旁瓣电平,达到了减少阵元个数、降低天线系统成本的目的。

全空域球面相控阵测控系统的一种过顶跟踪方法

针对球面相控阵天线在跟踪高仰角过顶的动态目标时因方位角跳变引起的跟踪中断问题,提出了一种基于坐标系旋转的过顶跟踪方法。仿真表明,该方法很好地满足了相控阵天线角跟踪设计需要,能有效解决球面阵天线高仰角的跟踪过顶问题。目前,该方法已经成功应用于工程项目。

反射面天线散焦特性研究

本文应用球面波展开和面电流积分相结合的方法分析了散焦反射面天线 ,给出了由于馈源系统位置偏差导致的反射面天线散焦的计算公式 ,计算结果与实验数据相吻合。

球面近场测试高阶探头补偿算法及其在超宽带探头上的应用

为了提高基于超宽带探头的球面近场天线测试系统精度,相应的探头补偿算法需要考虑超宽带探头的高阶方位模式.文中采用文献[3]中基于球面波的迭代法方案实现了高效高精度的高阶探头补偿算法,并将其应用到一种工作在2~18 GHz的超宽带双脊喇叭探头中.同时以偶极子阵列为例,研究了本文算法相较于传统低阶算法的精度优势,测试了该算法在多种条件下的收敛性.结果显示:在相同条件下,高频端比低频端的高阶补偿效应更加明显;当待测天线完全落在该探头的主瓣6 dB宽度区域内时,算法均可以在几次(小于10)迭代后达到理想的精度.因此,本文算法可以有效地提高基于超宽带探头的球面近场测试系统的精度,并且具有较高的单机计算效率.

旋转对称分布的球面阵波束扫描的赋相研究

针对采用圆极化天线单元的共形球面阵天线,提出一种基于扫描角变化的相位补偿方法,通过在球面阵天线原有布局的基础上对天线单元进行相位补偿,解决某些角度主极化扫描波束无法形成的问题。仿真结果表明,方法可有效解决圆极化球面阵非同向极化现象造成的方向图恶化问题。

阵列射频仿真系统精度改进方法研究

首次提出了采用辐射目标喇叭天线的等效相位中心坐标代替其机械位置坐标进行合成目标解算的系统精度修正方法。首先简述了射频仿真系统模拟目标的原理,分析了由球面天线阵所构成的射频仿真系统的误差源,然后从系统各方面综合作用下所呈现的总误差出发,结合实际使用和测试的经验,提出一种基于误差补偿的系统精度修正方法,最后对该方法进行了实验验证。结果表明:用天线的电位置进行目标合成,可以抵消掉大部分的系统误差,使得仿真精度得到了极大地提高。

球模式展开理论近远场变换及快速算法

基于球模式展开理论的近远场变换是天线球面近场测量系统实现的关键,它将待测天线在空间建立的场展开成球面波函数之和,由于其计算公式复杂,因而计算耗费时间长。该文在实际计算中利用快速傅里叶变换及矩阵的思想可以大幅度提高程序运行速度,节省计算时间。采用该方法对角锥喇叭天线的近远场数据进行仿真验证,结果表明外推远场的结果和理论值吻合良好,说明了该方法在保证计算精度的同时,可缩短计算时间。