激光宽带淬火机理及应用研究

介绍了一种转镜式高功率激光表面处理用宽带扫描器 ,扫描宽度为 1 0～ 30mm ,连续可调 ,扫描频率为 1 0 0 0Hz。分析了扫描原理 ,提出了线光斑宽带方案及传热模型 ,并计算了其温度场。开展了激光宽带淬火试验和初步工业应用研究。结果表明 。

非均匀线阵波束方向图优化方法

对于非均匀线型阵列,在给定阵元数和阵列孔径的约束条件下,以降低波束方向图峰值旁瓣为目标,进行阵元布阵优化和波束形成权值优化。对于布阵优化,利用多种群并行进化遗传算法,分别采用稀疏栅格编码和实数编码对阵元位置进行优化,方向图峰值旁瓣分别达到-11.8dB和-14dB;利用凸优化方法结合遗传算法对阵元位置和波束形成权值进行联合优化,进一步把方向图旁瓣压低到-16.58dB。仿真实验说明了优化方法的有效性。

小型阵列宽带恒定束宽波束形成器仿真研究

关于优化宽带恒定束宽波束形成,是阵列小型化和对低频宽带信号探测的核心问题。为了研究阵元间距小于四分之一波长的线列阵的宽带恒定束宽波束形成器设计,提出了FIR滤波器的适用于小型传感器阵列的时域恒定束宽波束形成方法,分析了频域和时域宽带波束形成的特点,进行了时域宽带恒定束宽波束形成器的设计。根据最小均方准则,求出了频域子带波束形成加权向量,使工作频带内各子带波束主瓣趋近于期望波束,同时控制工作频带内波束旁瓣响应幅度,波束图主瓣形状设计与期望频率响应FIR滤波器的设计问题都转化为二阶锥规划方法,从而实现工作频带内的恒定主瓣束宽。通过仿真证明,改进方法可使密排阵列在2000Hz～4000Hz工作频段范围内具有恒定束宽的方向特性。

具有频率不变波束图的非均匀线列宽带基阵设计

提出一种宽带基阵设计方法 ,可以在期望的带宽内保持基阵的波束图不随频率变化。该方法利用现有的窄带基阵设计方法得到参考频率下的基阵加权矢量 ,然后用解析或自适应的方法计算宽带基阵所需的其他频点处的加权矢量。本文还推导了非均匀线列阵阵元位置的表达式。最后 ,给出了一个设计实例 ,它可以在十个倍频程内保持波束图基本相同。本文方法对阵元的指向性也没有任何限制 ,因此具有重要的工程应用价值。

遗传算法在宽窄波束切换天线阵设计中的应用

采用对天线单元开关通断的方法,使天线阵形成不同的远场辐射方向图,实现阵列天线方向图宽波束和窄波束的切换。对一个24元线阵天线阵进行了设计。提出了一种改进的遗传算法及其目标函数模型。采用该算法对天线阵各个天线单元的电流幅度进行了优化计算,计算结果显示能够产生满足设计要求的宽波束和窄波束方向图。最后采用HFSS软件进行了仿真,计算结果与仿真结果吻合,证明了所提方法的有效性。

典型阵列声纳束控演示软件开发研究

典型阵列声纳波束形成(束控)技术,即直线阵和平面阵指向性函数及其波束图的研究可为其它复杂基阵(圆柱阵、球阵)的束控技术研究提供借鉴和参考。文章通过最典型的均匀间隔阵列对束控技术进行研究,利用MATLAB编写制作了一个具有仿真演示界面的程序,用于演示不同坐标系下、不同参数时的波束图,并可在课堂教学演示中使用。

改进布谷鸟算法用于阵列天线方向图优化

针对目前群智能优化及进化计算算法在解决直线形阵列天线辐射方向图的旁瓣电平抑制和零陷控制问题时易出现求解精度不高及收敛速度较慢的问题,提出了一种基于扩散变异策略的布谷鸟搜索算法。该算法首先利用聚集扩散策略来提高算法的全局搜索性能,然后引入遗传算法中的基因突变策略,用以提高种群的多样性,进而提高算法的局部搜索能力。仿真结果表明,所提算法在抑制直线形阵列天线方向图的旁瓣电平和控制零陷方面与萤火虫算法、粒子群算法、传统布谷鸟搜索算法、金斑蝶优化算法和蚯蚓优化算法相比,具有更快的收敛速度和更高的求解精度。

灵活控制赋形方向图空域的综合方法

本文提出了一种在给定线阵天线口径尺寸条件下灵活控制其赋形方向图空域的综合技术，该方法还可灵活控制赋形方向图的副瓣电平、主波束下边缘斜率、主瓣波纹等指标.

宽带极化与方向图可重构天线研究

随着无线通信系统的快速发展,宽带可重构天线将在未来发挥巨大作用.文中综述了四种宽带极化与方向图可重构天线,它们都具有提高通信系统容量,消除极化失配,扩大辐射范围等特点.首先介绍了一种宽带的多线极化可重构天线.此款天线基于L型探针馈电的贴片天线,实现了0°,45°,90°以及—45°极化的选择,具有宽带、低剖面、高增益的特点.其次,同样基于L型探针馈电的贴片天线,通过引入一个输出相位可重构的功分馈电网络,实现了宽带的圆极化可重构天线,其同样具有宽带、低剖面、高增益的特点.除了极化可重构天线,文中还介绍了两款方向图可重构天线,可分别实现线极化以及圆极化的全向锥状波束以及定向辐射波束的方向图可重构.前者是基于宽带的单极子贴片天线跟L型探针馈电的贴片天线的有机结合.后者是基于环缝隙的贴片天线配合激励端口可重构的功分馈电网络的组合.此两款天线均具有结构紧凑、宽带、增益稳定的特点.