OPTIMAL MODEL OF COMBINED PHASE CENTER FOR HORN FEEDS AND ITS COMPUTATIONAL METHOD

A definition of combined phase center for horn feeds is given.Formulas of E-planeand H-plane combined phase center for conical horns and the corresponding Optimal model arepresented,and a fast optimization method for solving this model is described.By using thismethod,the phase center of corrugated horn is discussed and calculated,and the variation of thephase center with distance and operating frequency is given.

大孔径全可动射电望远镜换馈系统设计

为了进一步满足探月工程、深空探测和其他天文观测任务的需求,对设计初期只配置了一个S/X双频馈源的昆明40 m孔径全可动射电望远镜进行升级改造,研制了其换馈系统。在不改变现有天线结构及光路的基础上,拆除了原S/X双频馈源,安装了新的S/X双频馈源,并增加了C频段、Ku频段馈源;给出了换馈系统的详细设计和实施方案,实现了3个馈源间自动快速可靠的切换。对馈源改造之后的天线性能进行了测试,结果表明,天线的主要性能指标有所提升。馈源及换馈系统改造之后,大孔径全可动射电望远镜具有多频段接收能力,能够完成更多频段的天文观测和深空探测任务,提高了望远镜的观测效率和科研产出。

新型的曲线内壁多台阶馈源喇叭设计

介绍了一种新型的曲线内壁多台阶馈源喇叭,这种喇叭结构简单,易于加工且通过优化内壁曲线可以获得良好的电气性能.喇叭的内壁曲线由两段简单的连续曲线组成,一段为正弦曲线,另一段为高斯型曲线.在75~110 GHz频带内,设计了一个多台阶喇叭并优化了喇叭的内壁曲线.优化后的喇叭具有优良的电气特性,在全频带内电压驻波比小于1.1,约为1.5：1的工作频带以及良好的波束轴对称特性.实际测试了多台阶喇叭的远场方向图,测试结果与理论计算结果有很好的一致性.

高功率超宽带馈源设计与实验

针对大型抛物反射面天线中的高功率超宽带馈源,提出一种恒阻抗不平衡-平衡转换结构(巴伦)加切比雪夫渐变线TEM喇叭的馈源设计方法,采用数值模拟研究了其阻抗特性、传输特性与辐射特性,并进行了测试实验。结果表明:该种馈源结构在较小的体积下具有低反射、高带宽和高馈电效率的优点。该馈源已成功应用于大型高功率抛物反射面天线。

单脉冲自跟踪体制在车载“动中通”的应用

根据车载"动中通"在卫星通信中的特点,针对该车载站在移动过程中,天线偏离卫星的情况,研究了单脉冲跟踪体制。由于单脉冲跟踪具有实时性好,跟踪精度高的优点,所以在Ku频段具体应用于车载"动中通"中。阐述了单脉冲自跟踪的原理、系统组成以及系统的具体实现方案。实验测试表明,该系统能够获得较高的跟踪精度和跟踪实时性,能够使天线稳定地对准卫星。

E面和H面方向图等化的双模圆锥喇叭设计

介绍用于7.3 m Cassegrain天线的高功率馈源喇叭的设计。为使E面和H面方向图在照射区域内具有高的等化度,选择双模圆锥喇叭作为馈源的结构形式。由于高功率源采用BJ-32波导输出信号,故馈源系统中还应包含一个矩形到圆形的模式转换器,将TE10模转换为TE11模。设计了双模圆锥喇叭和模式转换器,并进行了功率容量估算。测试结果表明,所设计的馈源达到了设计要求,理论计算结果和实验测试数据吻合良好。

结构因素对圆锥喇叭电性能影响的仿真分析

馈源是射电望远镜天线系统的一个重要组成部分,其性能将直接影响整个天线系统的电性能。针对射电望远镜天线系统中典型的圆锥喇叭馈源,通过三维电磁仿真软件(CST STUDIO SUITE 12.0)进行建模,分析了不同圆锥度、椭圆度及不圆度对圆锥喇叭馈源远场方向性的影响。结果表明:口径面的椭圆度在一定范围内变化时,对圆锥喇叭馈源方向性的影响较小,且其回波损耗小于-15 dB;圆柱波导段的圆锥度大于1∶20时,圆锥喇叭的效率会受到一定的影响;不圆度的影响则较大。文中得到的结构因素对圆锥喇叭馈源电性能影响的研究结果,对射电望远镜天线系统中圆锥喇叭馈源的设计和制造具有一定的参考作用。

分析宽频带、双极化、恒束宽四脊喇叭的混合方法

介绍了作为反射面天线馈源的宽频带、双极化、恒波束四脊喇叭 ,运用有限元和模式匹配相结合的混合法详细推导且计算了四脊喇叭的广义散射矩阵。然后运用口面积分计算了四脊喇叭的辐射远场 。

一种S波段高功率微波馈源系统的设计

在高功率微波辐射技术中,馈源系统是天线系统的最终功率容量限定因素,因此高功率馈源系统的设计成为关键。本文设计了一种S波段高功率微波天线的馈源系统,该系统由双模圆锥喇叭和矩-圆模式转换器两部分组成。理论设计与电磁仿真和实际测试的结果基本吻合,E面和H面方向图在照射区域内等化良好(误差电平≤1dB),功率容量达到150MW,且该馈源系统已成功应用于7.3m卡塞格仑高功率微波天线。

太赫兹开槽介质型菲涅尔天线设计

设计了一款工作在太赫兹频段的开槽介质型菲涅尔(Fresnel)透镜天线,该天线由馈电结构和透镜结构两部分组成。利用CST微波仿真软件,首先设计波纹喇叭馈电结构,其次基于波纹喇叭馈电结构设计开槽型菲涅尔透镜天线,分析全波周期、焦径比和子区等对天线性能的影响,通过横向和纵向对比,确定最佳天线参数。结果表明对天线性能影响从大到小分别为:焦径比、全波周期、子区。焦径比F/D=3、全波周期w=3、子区P=4为最佳天线参数,波纹喇叭馈电天线经过开槽介质型菲涅尔透镜天线聚焦后,天线的增益提升12.5 d B。

X波段馈源输出窗高功率微波击穿实验装置

为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表面电场强度可调。数值模拟结果表明：在满足馈源喇叭驻波比小于1.15,E面和H面基本等化的情况下,当调节变张角喇叭口面与介质输出窗距离在0-400 mm范围内变化时,HPM馈源输出窗上的电场强度变化为32.6-87.0 kV.cm^-1,满足了在真空度3×10＾-3Pa、脉冲宽度20 ns条件下,HPM介质击穿对电场强度变化的要求。根据数值模拟结果,设计加工了HPM介质击穿实验装置,并成功地应用于GW级HPM馈源输出窗介质击穿实验研究。

一种新型溅散板馈源天线

为了改善溅散板馈源天线中开口辐射波导的终端匹配性能并得到对称方向图,提出了一种Ku波段介质锥加载喇叭式溅散板馈源天线结构。该结构将聚四氟乙烯材料(介电常数为2.56)的介质体悬空插入圆锥喇叭内部,使介质体与空气更好地匹配。CST数值仿真结果表明,在工作频段内馈源VSWR达到1.11以下,方向图具有良好的对称性;同时,介质锥加载副反射面构成的一种新型的溅散板馈源作为代替传统卡塞格伦天线中的馈源和副反射面,省去了支撑副反射面的支杆,减小了遮挡,提高了天线效率,达到了60%以上,为工程设计提供很好的理论依据。

宽频带四脊喇叭研究

研究并设计了一种宽频带、双极化的圆四脊喇叭。利用CST仿真软件分析了四脊喇叭的背部腔体和脊曲线分别对电压驻波比和波束宽度的影响,采用台阶形状的背腔可有效地改善四脊喇叭的驻波特性;脊曲线斜率变化越快,辐射方向图的10dB波束宽度越宽。最后,设计并仿真了一个2-12 GHz的四脊喇叭馈源,电压驻波比小于2,两端口的隔离度小于-45dB,辐射方向图良好。

毫米波多模单脉冲喇叭馈源的分析与设计

对多模单脉冲喇叭馈源的理论和设计方法进行了研究。针对高次模的模比计算和控制难点,提供了一种准确的分析理论,给出了高次模的产生规律和模比的计算方法。在此基础上分析设计了一个毫米波多模单脉冲喇叭馈源并加工了实物,其实测结果表明,该馈源具有带宽宽(>5%)、驻波比小(<1.2)、和差矛盾小(<1.5 dB)、方位和俯仰面方向图对称性好的特点,与理论分析结果、仿真设计结果非常吻合,达到了预期的设计效果。

超宽带匹配馈电结构的设计与实验

设计研制了一种低阻抗传输线向高阻抗超宽带天线馈电的馈电结构,理想情况下,该馈电方法可实现特性阻抗为50Ω的同轴传输线向特性阻抗为200Ω的超宽带天线匹配馈电。分别用TEM喇叭天线和抛物反射面天线进行了实验验证,结果表明,与同轴线直接馈电相比,采用该匹配馈电结构后,TEM喇叭天线的辐射场强提高了15%,反射面天线的辐射场强提高了27%。

超宽带馈源技术发展综述

反射面天线是最主要的高增益天线形式,在与无线电相关的各个领域具有广泛应用。随着科技的发展,对于超宽带(UWB)反射面天线的要求日益迫切。因此,作为反射面天线核心的馈源,如何在超宽的频带内具有良好的阻抗特性、恒定的辐射特性和稳定的相位中心,已成为当今天线技术的研究热点。给出了超宽带馈源的设计要点,总结了超宽带馈源的类型、特点和发展现状,并对超宽带馈源设计技术的未来提出了展望。

高性能馈源喇叭综述

对高性能馈源喇叭进行了一些综述性研究。对国内外高性能馈源喇叭的发展现状进行了一些阐述,这对于在不同的馈源指标要求,选用合适的馈源形式具有重要的指导和借鉴意义。此外,对于高性能馈源喇叭的发展趋势也提出了个人建议,并对设计高性能喇叭馈源的一些实现途径及措施进行了阐述。

双模圆锥喇叭单孔战损补片修复方法研究

由于馈源损伤对雷达对抗装备天线性能影响严重,且其修复效果决定天线性能恢复程度,因此,需要研究出较为有效的馈源修复方法。基于高频电磁场分析方法,针对雷达对抗装备馈源单孔损伤模式,运用现有战场抢修手段,通过FEKO软件模拟修复及仿真分析,探讨研究馈源单孔损伤补片修复方法。通过大量的模拟修复以及仿真分析,总结出馈源单孔损伤战场补片修复的一般原则。

TEM喇叭天线设计与实验

设计了一种带有机玻璃天线罩的地平板结构横电磁波(TEM)喇叭接收天线,通过对馈入结构和辐射特性的理论分析初步确定关键结构尺寸,然后利用CST建立天线真实模型,完成相关结构参数的仿真优化,实现了快脉冲的较小馈入反射,时频特性良好。最后的天线测试结果表明,该TEM喇叭天线输入阻抗56Ω,有效高度0.024 m,传递函数在3 GHz以内保持稳定,具备较好的时域保真度和馈入反射特性,适于作为超宽带接收天线。

介质加载角锥喇叭的理论研究

提出了一种尖劈形介质加载喇叭模型。作了理论分析和实验验证,均表明加载介质确有展宽普通喇叭E 面方向图主瓣、降低副瓣的改善效果,副瓣电平能压低到25dB 以下。得到了一种结构简单而高效的喇叭馈源。