一种考虑互耦的脉冲天线阵列快速计算方法

基于有源单元方向图思想,提出了一种可用于计算脉冲天线阵列时域辐射场的快速方法.该方法在考虑单元间互耦的情况下,将大型阵列的时域辐射场计算问题转化为一个小型阵列的计算问题,大大地减少了计算量.采用文中的阵列综合方法,结合有限积分法软件,仅对一个5×5元阵列进行模拟,即可推算出大型阵列的远场方向图,其计算时间不超过全波模拟时的十分之一.计算结果与仿真软件的仿真结果吻合较好,验证了方法的正确性.

脉冲天线阵列时域辐射场快速计算的简化方法

采用有源单元方向图思想,在考虑互耦情况下,将大型脉冲阵列天线各单元的时域方向图用相似环境下小型阵列的有源单元方向图来等效,进而叠加计算辐射总场。以此为基础,结合时域辐射原理改进了上述方法。通过公式推导得出:一个大型线阵或大型平面阵的时域辐射场可分别通过两个小型线阵或四个小型平面阵的时域辐射总场计算得到,避免了传统方法中小阵有源单元方向图逐元提取的繁琐操作。采用上述方法分别计算了一个13元线阵和一个11×13元平面阵列,计算结果与软件仿真结果吻合良好,与传统的小阵外推方法相比,直线阵列和平面阵列的计算量分别减少了56.8%和81.17%。

基于遗传算法的单脉冲阵列天线优化

采用遗传算法来优化单脉冲阵列天线的和、差方向图和方向性系数。在天线阵综合时 ,若不考虑差方向图和方向性系数的影响 ,所进行的方向图优化仅仅显示出和方向图的特性 ,对单脉冲阵列天线追踪目标的精度和作用距离没有保证。而在天线阵综合时兼顾和、差方向图以及方向性系数的优化 ,既可使得天线能发现目标 ,并使天线能准确对目标实施准确角跟踪 ,提高雷达的跟踪和作战性能。

单脉冲阵列天线方向图调零技术

提出了一种单脉冲阵列天线的抗干扰调零技术,即利用阵列天线中幅相微调或相位微调的方法,在干扰方向上实现和、差波束的同时调零。对相控阵天线而言,不需要增加额外硬件设备就能达到抗干扰的目的,在实际工程中具有较大的应用价值。理论分析和仿真结果均表明了该方法的有效性。

单脉冲平面缝隙阵列天线设计和误差分析

文中介绍由波导宽边纵向缝隙构成的单脉冲平面阵列的设计方法,给出具体阵列天线的设计结果。以14×14元平面阵列为例,分析单脉冲阵列天线主要组成部分的误差对天线性能的影响。计算分析了缝隙位置与长度的加工数据的误差,馈电(和差器)的幅度、相位误差,馈电缝阵的误差,以及工作频率等对方向图的影响。文中计算和分析结果与实验结果吻和较好,误差分析结果可作为该类天线对加工公差要求和实验分析的依据。

圆形阵列单脉冲天线研究

提出了圆形阵列单脉冲天线的概念;对多种圆形阵列进行了原理性分析,指出径向分布、环向分布两种圆形阵列可以作为双极化圆形阵列单脉冲天线,并给出了组阵与馈电原则;提出了环向分布新的组阵方案,将平面结构超宽频带天线作为圆形阵列单脉冲天线,并给出了实例。

三角形栅格阵列天线方向图的快速计算与优化

利用有源单元方向图法,提出分别采用小型直线阵和小型三角形栅格阵列外推计算大型三角形栅格阵列天线时域辐射场的两种等效方法,在考虑单元间互耦的同时极大地节约了计算时间。由于两种方法采用的小阵规模和布局不同,导致其计算精度和效率存在较大差异:第一种方法具有较高的计算效率,其计算时间不到仿真软件的4%,但第二种方法计算精度更高,其计算结果与有限积分法软件的仿真结果吻合良好,最大相对误差小于6%,计算时间不到仿真软件的11%。进一步结合第二种方法和田口算法对85元阵列的能量方向图进行优化,在波束宽度的制约条件下获得了较低的副瓣电平,优化时间不到半小时,验证了方法的高效性。

W波段雷达导引头低剖面单脉冲天线研究

为降低W波段毫米波雷达导引头单脉冲天线的体积和加工难度,设计了一种新型雷达导引头低剖面单脉冲径向线缝隙阵列天线(MPRLSA)。该天线由矩形波导-径向线变换器、径向线缝隙阵列和平面和差网络组成。使用遗传算法和电磁场仿真软件相结合的方法自动优化设计导引头单脉冲天线各个部件,给出了优化前后和差方向图。仿真性能满足使用要求。