独立式北斗机载导航天线适航要求及关键指标分析

北斗卫星导航系统在民航领域的应用已进入“机载导航应用”阶段,与“仅用作定位追踪”阶段相比,此阶段对机载卫星导航系统的要求更为严格。然而,在独立式北斗机载导航天线方面,目前国内仅有“仅用作定位追踪”的标准(CTSO-2C604a)可供参考,无法满足“机载导航应用”阶段对天线的适航要求,同时由于目前应用广泛的GPS信号与北斗信号体制不同,其相关标准也无法完全符合独立式北斗机载导航天线要求。为此,文中针对机载导航天线的技术特点,对当前国内外相关标准进行了综合分析,并考虑了适用性、安全性、当前紧迫需求以及未来发展方向,研究了独立式北斗机载导航天线的关键指标,并提出了相应的修订方案。通过研究建立了一套机载导航天线的指标要求和标准体系,旨在为独立式北斗机载导航天线设计提供必要的工业支持。

贝叶斯优化的学生T过程用于微带天线谐振频率建模

学生T过程的核心是核函数设计以及超参数优化,其中超参数直接影响模型的泛化能力.为提升学生T过程模型的预测精度,基于一种自适应的贝叶斯优化算法,实现对学生T过程超参数的全局优化.以多组Benchmark问题和矩形微带天线谐振频率建模为仿真实例,并与多种机器学习模型进行了对比实验.结果表明:采用贝叶斯优化超参数的学生T过程具有较高的拟合精度.

具有高隔离度的紧凑型三陷波UWB-MIMO天线设计

提出了一种具有高隔离度的紧凑型三陷波超宽带(ultra-wideband,UWB)多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)天线,整体尺寸为38 mm×26 mm×1.2 mm.通过对辐射贴片底部两侧进行多切角,实现了宽带化;通过在接地板上加载改进的波纹T型去耦结构,并刻蚀倒“π”型槽缝隙,实现了较高隔离度;通过在辐射贴片上刻蚀“U”型缝隙、在馈线上刻蚀类“H”型缝隙以及在右侧引入倒“C”型寄生枝节,实现了WiMAX(3.3~3.6 GHz)、WLAN(5.15~5.85 GHz)和X波段(7.25~7.75 GHz)3个频段的陷波.仿真与测试结果表明,该天线工作频段为2.9~11.3 GHz(相对带宽达到118.31%),隔离度小于-22.6 dB,包络相关系数小于0.01,辐射效率高,辐射特性良好,可以广泛应用于无线通信系统领域中.

有源相控阵卫星天线G/T值测试方法研究

针对有源相控阵天线G/T值测试问题,对相控阵天线G/T测试原理进行了分析介绍,提出了直接法和间接法2种G/T值测试方法并给出了相应的测试步骤。试验结果表明,所提出的2种G/T测试方法均能有效地测量出有源相控阵天线G/T值,为后续工程测试提供方法借鉴。

加载寄生单元的双频宽带天线设计与研究

为展宽微带天线的带宽,设计一种加载寄生单元的双频微带天线,适用于3.5 GHz和5.8 GHz的WLAN/WIMAX通信和RFID技术的应用。所设计天线通过在主辐射贴片开T形槽、在接地板条带处开矩形槽和加载寄生单元的方式来实现双频段和扩展整体工作带宽,同时也提高了天线设计的灵活性。在馈电上采用偏心嵌套馈电,可以方便调节天线的阻抗匹配特性。该天线工作频段分别为3.40~3.70 GHz和5.49~6.18 GHz,相对带宽分别为8.57%和11.90%,且仿真和实测结果较为吻合,与传统天线相比,具有双频宽带的优势。

一种小型化有源相控阵天线设计与测试

文章设计了一种小型化有源相控阵天线,阵元采用低剖面双馈圆极化技术,轴比性能优异;T/R组件采用片式组件表贴综合网络技术,与常规砖式或瓦式相控阵天线的多次封装和模块连接相比,该天线通过一次封装集成实现了相控阵天线的轻、薄、小目标。通过紧缩场暗室测试和对星测试,结果表明,天线工作稳定可靠,性能优异。

环形天线结构点头模态的T‑S型模糊控制

通过悬吊解耦实现环形天线结构的点头模态,再进行振动控制是一个亟待解决的技术瓶颈。本文研究了环形天线结构点头模态的T‑S型模糊振动控制。以一个柔性缩比模型作为悬吊对象,应用有限元分析得到固有频率和模态;模态分析表明,当模型侧向悬吊时,点头模态受到的影响较小。再以侧向悬吊的模型参数建立状态空间方程,根据模糊控制原理,确定T‑S型模糊控制规则,用线性输出函数代替复杂的清晰化过程,建立T‑S型模糊控制程序,进行振动主动控制研究。数值结果表明,在T‑S型模糊控制后,点头模态方向的响应大幅下降,达到了模态解耦后抑制振动的目的。

一种T/R组件的温度自补偿电路设计

T/R组件是有源相控阵天线的关键电路模块,其发出的热量会导致芯片特性发生变化,影响组件及天线的性能。本文提出了一种T/R组件的温度自补偿电路设计方法,对其电性能进行自动温度补偿,克服了数字芯片量化误差导致的主动温度补偿精度受限的缺陷。采用该自补偿方法研制了一种温度补偿电路模块,实测结果表明,组件馈电链路的传输相位温漂减小约67%,验证了本文自补偿方法的有效性。

地下目标的瞬态电磁散射特性分析及成像

地下目标的瞬态电磁散射分析对于探测、检验及识别埋地目标 ,特别是冲击探地雷达的研究具有重要的理论和应用价值。本文用FDTD三维建模计算在收发天线作用下地下无限长管道的时域散射场 ,重点探讨适用于吸收土壤中凋落波的GPML吸收边界以及处理有耗色散媒质的 (FD) 2 TD算法 ,并利用所得数据进行成像分析。BP方法成像结果证明了整个模拟计算过程的正确性。

2.4GHzISM频段平面印刷T型单极子天线的研究与设计

研究用于2.4GHzISM频段共面波导馈电的T型单极子天线。在T型天线水平臂和垂直臂的长度和宽度的四种组合情况下,给出了输入驻波比带宽的变化曲线图,并分别设计了两个(1#和2#)天线,其结构简单紧凑,且不带底板,易于集成和平面印刷。实测结果表明:在2.4GHz频段上,1#和2#天线分别获得了12.24%和16.33%的相对带宽(VSWR≤2)。

风廓线雷达有源相控阵天线的设计与实现

为了在气象雷达设计中使有源相控阵天线的性能与成本最优化,采用400个交叉极化半波振子作为天线辐射单元,提高了天线的效率和可靠性,获得了低副瓣天线性能。采用20个发/收模块组成的固态有源阵,减少了内部发热,可以采用自然风冷,降低了对发射机散热系统的要求;采用40个一分二十功率分配器和一个功率合成器,减少了馈电网络的传输损耗。结果表明,设计出的有源相控阵天线满足了风廓线雷达的总体要求。

相控阵雷达波控系统技术研究

介绍了相控阵雷达波控系统的基本功能和发展趋势,重点从雷达新技术的发展阐述了现代雷达对波控系统的新需求,并通过理论分析和实例相结合的方式介绍了波控系统发展的主要方向。

有源相控阵天线G/T值测量及误差分析

简述了地面站天线系统G/T值测量的传统方法。论述了室外远场直接法测量有源相控阵天线G/T值的原理方法,推导出测量的原理方程。分析了G/T值测量误差,其均方根误差小于或等于±0.422d B。最后给出了S波段19元阵天线系统G/T测量结果,实测结果与预算结果吻合很好。

用LH0002C实现对高频信号的线性驱动与快速收／发转换

分析了电流放大器ＬＨ０００２Ｃ的内部电路原理。与一片模拟开关芯片配合使用，构成了能够快速进行收／发转换的高频信号线性驱动器。实测的收／发状态转换过渡时间小于０．５μｓ。

CBERS地面接收系统G/T值测量

利用宇宙射电源测量地面接收系统品质因数Ｇ／Ｔ值是大多数地球站普遍采用的测量方法。本文针对中国科学院遥感卫星地面站ＣＢＥＲＳ接收系统给出系统Ｇ／Ｔ值测量需要的射电源流量密度和修正系数计算公式以及测量误差分析。最后，根据ＣＢＥＲＳ系统工厂验收测试遇到的问题，对不同天线仰角间的Ｇ／Ｔ值换算进行分析。分析表明：不同天线仰角间的Ｇ／Ｔ值可以换算，ΔＧ／Ｔ等于不同天线仰角下测量的背景冷空噪声功率之差。

智能天线在移动数字电视系统中的应用

本文分析了基于DVB-T标准的数字电视接收机的系统结构,介绍了数字电视地面广播系统信号特点,推导出适用于DVB-T系统阵列信号处理的数学模型。针对系统特点提出可用于该系统的智能天线波束形成算法,该算法利用系统中大量导频在OFDM符号分组期间进行波束形成,最后给出计算机仿真结果。数值仿真表明,该自适应波束形成器具有较好的方向性,能有效区分来自不同方向的信号,在获得期望信号的同时对干扰信号进行了抑制,证明了该算法的有效性。

S波段小型化收发组件模块

本文介绍一种适用于瓦片天线系统中使用的S波段小型化收发组件模块的设计思想、结构、工艺实现形式,并给出相关测试结果。该组件具有轻型化、小型化、低成本。

一种片式T/R组件的热电协同设计方法研究

针对高密度集成有源相控阵雷达系统中的T/R组件存在显著热-电磁性能耦合的问题。提出一种片式T/R组件的多学科建模及仿真设计方法,通过提取T/R组件的结构和电磁单学科特征进行混合建模,建立用于热-电磁协同分析的多学科数模;对T/R组件多学科数模进行电磁-电路、热-电磁协同分析,获得收发通道的S参数以及实际激励下T/R组件的温度分布;更换芯片在真实温度下的S参数,通过迭代仿真分析直至T/R组件的热、电磁性能全部满足设计要求。该方法具备模型快速修改、不同物理场之间数据匹配传递等优点,可以实现T/R组件的快速、准确全性能设计。

双镜天线的主副镜扩展研究与设计

为了解决现有设计方法在设计天线副镜为中小电尺寸时,天线性能难以达到预期的问题,并进一步提高天线G/T值的目标,研究了反射镜感应电流在副镜、主镜边缘截断对天线辐射性能的影响,分别提出了副镜边缘扩展和主镜边缘扩展2种设计方法,并对2种方法设计的天线进行仿真计算。计算结果显示,2种设计方法有效地改善反射镜边缘电流的连续性,其中副镜扩展设计可用于提高天线的增益,主镜扩展设计可用于提高天线G/T值。

天基雷达大型可展开相控阵天线及其关键技术

高分辨率成像和动目标识别已成为当今世界先进国家天基雷达的发展趋势,为达到相应技术指标,天基雷达需要大口径、轻量化、可展开而且收拢体积小的有源相控阵天线。文中介绍了国外该型天线的研制发展情况,就其中的关键技术进行了简要分析,为下一步天基雷达天线的研究应用提供参考。