毫米波有源相控阵雷达波束控制系统的设计与应用

介绍了相控阵雷达波束控制系统的基本原理,分析了设计波束控制系统的两种方法,最后设计了一个采用FPGA+DSP的毫米波波束控制系统,验证了该波束控制方案实现的可行性,为以后的相控阵雷达波束控制系统设计提供了依据.     

基于人工表面等离激元的隐身材料与结构研究进展

面对未来战争陆、海、空、天、网、电“多域融合”的作战模式,新一代武器装备将强调拥有更高的隐身能力以增强其突防能力和生存能力,对隐身材料与结构提出了迫切的应用需求,亟需探索隐身新机理、开发高性能隐身材料与结构。人工表面等离激元(spoof surface plasmon polaritons,SSPP)是电子振荡与电磁振荡强烈耦合产生的一种混合模式,具有波长短、色散强等特点,在隐身、电子对抗等领域具有极为重要的军事应用价值。近年来,SSPP理论与耦合结构设计方法等快速发展,推动了SSPP在隐身技术中的应用研究。着眼于SSPP最新研究进展,结合SSPP色散特性,着重介绍了SSPP在波形畸变、吸波结构、隐身天线罩和隐身天线中的应用,最后对SSPP在隐身技术中的应用及发展趋势进行了展望。     

全金属定向宽波束L波段干扰机天线阵列设计

为了提升干扰机天线的功率容量、工作带宽和方位辐射覆盖角度，分析归纳了地面设备对空中目标的卫星导航干扰天线设计需求，提出采用顶端加载折叠、加载金属背板的单极子天线作为阵元，设计了1×4线形排列的天线阵列。采用HFSS有限元仿真分析该天线阵列的性能指标，通过观察S参数中S₁₁随天线各调谐参数的变化，进行优化设计分析。结果表明：天线的输入参数对于结构参数变化均会产生一定的影响，但大多数参数的变化对整个带宽的影响并不是很大，而天线距离底板较近则会产生新的频点；提出的天线阵列经过优化后，方位角宽度为158°,俯仰角宽度为26°,最大增益达到9.4 dB,能够实现宽频段、宽角度的定向集中辐射。所设计的全金属宽波束L波段干扰机天线阵列具备结构简单、小型化的特点，十分适合地面卫星导航干扰机天线应用，可为低慢小无人机的一体化干扰天线设计提供借鉴。     

移相器幅相误差对FFT法校准误差的影响

考虑了快速傅里叶变换（FFT）校准方法在各种配相状态的相关性情况，分析了移相 器幅相误差对FFT法校准误差的影响，得到了校准后的幅度误差和相位误差公式。给出了 仿真结果，对比仿真结果和理论分析，两者非常吻合。由该公式得出了影响该项误差的因素 除了和移相器幅相误差、校准网络的传输系数有关外，还和被校准通道的位置编号有关系。 解释了在大动态条件下，校准精度恶化的原因，并给出了解决该问题的方法。     

二进制猫群算法在大规模MIMO天线选择中的应用

在多输入多输出（MIMO）系统中，天线选择技术平衡了系统的性能和硬件开销，但大规模MIMO系统收发端天线选择复杂度问题一直没有得到很好的解决。基于信道容量最大化的准则，采用两个二进制编码字符串分别表示发射端和接收端天线被选择的状态，提出将二进制猫群算法（BCSO）应用于多天线选择中，以MIMO系统信道容量公式作为猫群的适应度函数，将收发端天线选择问题转化为猫群的位置寻优过程。建立了基于BCSO的天线选择模型，给出了算法的实现步骤。仿真结果表明所提算法较之于基于矩阵简化的方法、粒子优化算法具有更好的收敛性和较低的计算复杂度,选择后的系统信道容量接近于最优算法，非常适用于联合收发端天线选择的大规模MIMO 系统中。     

馈源整体制冷技术在深空测控系统中的应用

深空探测器通信距离遥远，其返回信号微弱，因此要求接收天线具备尽量高的品质因数（G/T）。下行链路设备工作在低温环境中，有利于降低噪声温度，提高系统G/T值。针对35 m深空测控天线，首先分析了Ka频段天线增益、外部和内部噪声；在此基础上提出了Ka频段馈源整体制冷方案，并对馈源不制冷和馈源整体制冷两种方案进行了比对分析；最后总结了超低温馈源设计和制造关键技术。馈源整体制冷系统噪声温度测试结果小于45 K。分析表明采用馈源整体制冷方案能够提升系统G/T值1.03 dB，35 m深空测控天线Ka频段接收能力提高约21%。     

地球同步轨道SAR天线约束分析与数字波束形成设计

针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR）的对地观测需求，同时考虑到发射等其他因素的影响，基于GEO SAR天线的面积以及功率约束分析，在一定的系统参数下，设计了一种将数字波束形成(DBF）技术与反射面技术结合起来的天线。该天线在俯仰向采用DBF可以降低系统对于脉宽的限制，从而降低峰值发射功率；在方位向采用DBF可以减小系统实际工作的脉冲重复频率(PRF)，增大测绘带宽。该设计方法为未来GEO SAR天线的发展提供了理论参考。     

国外毫米波电扫描技术

综述了国外近年来提出、实施或实现的各种毫米波电扫描技术,并指出我国发展毫米波电扫描装备应该注意的五个方面,即:新的电扫描原理;新的天线形式;毫米波MMIC芯片;集成封装技术;毫米波馈电技术.     

毫米波相控阵天线单元的分析与比较

分析了毫米波相控阵天线单元基本特点和要求,对微带贴片、印刷偶极子、波导缝隙阵线源、Vivaldi渐变槽线等天线单元的工作原理、馈电方式、分析方法等进行了介绍和分析,最后对这几类天线单元的优缺点进行了比较,为毫米波相控阵天线单元的进一步选择、研究提供了理论参考.     

测控天线射电星角度标校方法分析

通过对常见射电源辐射特性进行梳理，分析了星体角径、空域分布及天线口径对角度标校的影响，提出了确定目标星体中心点的天线扫描方法以及天线和差电轴不一致性补偿方法，利用最小二乘法完成角度轴系误差修正系数的解算，并采用不同频段、不同口径天线进行射电星无塔角度标校的测试验证，检验了该方法的适用性和有效性。