机械相控阵列天线的电机控制系统设计

为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案。针对直流电机驱动的螺旋天线单元位置控制系统,研究了模糊PID控制算法,并把它应用到控制系统中。实验结果表明,所开发的位置控制系统结构简单,具有响应时间短、无位置超调、定位精度高等良好的控制性能,能够满足螺旋天线单元快速、准确的相位控制要求。

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.

宽角扫描相控阵天线空间极化特性研究

天线的极化状态总是随着扫描方向的变化而变化,提出了天线空间极化特性的概念,利用波导缝隙相控阵研究宽角度扫描在空间的极化特性。理论分析和仿真结果表明,在方位角和俯仰角较小的情况下,波瓣特性和极化变化不大。但扫描是宽扫描角时,主瓣的交叉极化分量急剧增加。该特性可用于在相控阵雷达在搜索中测量目标极化散射特性。在单极化雷达天线的基础上,充分利用天线固有的极化特性,提出了一种新的极化散射矩阵测量方法。该方法不需要两个正交极化天线,只要利用天线极化特性的先验知识,改进接收雷达信号后的信号处理方式,就可以得到目标的极化散射矩阵。

高频地波雷达天线阵方向图的近场聚焦技术

详细分析了“聚焦法”测量天线阵列方向图的理论依据和测量原理 ,提出利用“聚焦法”测量 OS-MAR2 0 0 0天线阵列方向图的技术方案 .

一种基于压控移相技术的低成本相扫天线

研制了一种基于铁电体压控移相技术的低成本相扫天线阵列,该天线采用空间馈电透镜型式,省去复杂的馈电网络,减少移相器/TR组件数量,能显著降低相控阵天线的制造成本。介绍了空馈铁电体透镜相控阵天线系统的组成及其特点。对透镜天线关键部件的设计作了详细阐述,给出了12列铁电体空馈透镜天线阵列的实验结果,结果表明:在X波段,研制的铁电体透镜天线阵列在10%频带内可实现天线波束±45°的电控扫描,各扫描状态的输入驻波比小于1.4。

IBM和爱立信推出基于5G基站的硅基毫米波相控阵集成电路

IBM和爱立信（Ericsson）日前联合发布公告，正式宣布成功推出了应用于未来5G基站的硅基毫米波相控阵集成电路。根据公告，该相控阵集成电路在28GHz毫米波频率下工作，并已经在相控阵列天线模块中成功演示，为未来5G网络铺平了道路。

基于FPGA的多轴直流电机控制系统

为了实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用微型直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位,研究了一种基于单片FPGA的多轴直流电机控制系统。采用IP设计思想,直流电机的位置控制用纯硬件逻辑电路的形式(直流电机控制IP核)实现,总线通信及轨迹计算由同一芯片上的微处理器(Nios II软核)软件实现,从而容易构建多轴直流电机控制的片上系统。利用Verilog硬件描述语言,设计了一种高性能直流电机控制IP核,并进行了仿真验证。为了验证该IP核的复用性,构建了一个56轴直流电机控制的片上系统。实验结果表明,此系统可对各个直流电机实现快速精确控制,每轴的运动相互独立,并且控制参数在线可编程,控制一致性满足系统设计要求。基于这种方式构建的系统,扩展方便、可移植性高、具有较好的适用性,已在某相控阵列天线中得到了应用。

应用于5G基站的硅基毫米波相控阵IC研发成功

IBM和爱立信（Ericsson）近日联合发布公告，正式宣布成功推出了应用于未来5G基站的硅基毫米波相控阵集成电路。根据公告，该相控阵集成电路在28GHz毫米波频率下工作，并已经在相控阵列天线模块中成功演示，为未来5G网络铺平了道路。该产品是两家公司历时两年的合作成果（早在2014年11月底两家公司就展开了关于5G天线研发的合作），它结合了IBM在高集成相控阵毫米波集成电路和天线封装解决方案的优势，以及爱立信在设计移动通信电路和系统的技术积累。