Ad hoc网络中基于多波束天线的集中式低时延调度算法

UxDMA算法是一种高效的集中式算法，是用于时分多址、频分多址和码分多址信道分配的统一算法。在UxDMA的基础上，利用多波束天线的多波束形成能力，针对低时延定向ad hoc网络提出了一种集中式调度算法——CLSM(Centralized Low-delay Scheduling Algorithm Based on Multi-beam Antennas)。CLSM通过不同时延等级限制的报文来比较着色后发送链路的优先级，优先选择高优先级链路传输。通过仿真验证了CLSM的性能：与UxDMA相比，该算法在多时延限制的发送端调度中表现出了更好的吞吐量和时延性能。     

新型Ka频段宽角扫描圆极化相控阵天线

提出了一种新型的Ka频段圆极化相控阵天线。天线单元以单馈电开槽贴片天线为基础实现圆极化，通过微带贴片表面加载介质和辅助辐射器，展宽了天线波束宽度并优化了单元轴比。以该天线为阵列单元，采用顺序旋转布阵技术优化得到的2×2子阵，其辐射方向图具有良好的旋转对称性，由该子阵扩展形成的相控阵天线，有效地实现了圆极化宽角扫描特性。以8×8矩形阵列为例，仿真分析了此类二维相控阵天线波束扫描过程中的方向图和极化特性。研究结果表明，天线在工作频段内可实现方位360°、俯仰±60°扫描，扫描范围内天线增益波动和轴比均小于3 dB，同时该天线具有低剖面（高度尺寸为0.08λ0，λ0为空气介质波长）、结构简单、易于加工和集成等特点，非常适合小型化或一体化相控阵天线系统应用。     

Ka频段双模航空客舱宽带卫星通信系统总体设计

针对民航市场对客舱宽带卫星通信的迫切需求，提出了一种基于Ka频段高通量卫星的双模解决方案。研究了系统设计的诸多方面，包括卫星资源选择、网络结构、技术体制和适航性。详细介绍了机载设备的组成和双模工作原理，分析了几个与设计实现密切相关的技术指标。方案设计和技术指标分析结果对实际工程应用有一定的参考价值。     

高性能Ka频段收发前端的研制

介绍了一种Ka频段收发前端的工作原理和工程研制结果。该收发前端采用四次谐波混频器、毫米波微带滤波器、多芯片混合集成等技术，具有高性能、小型化、高可靠性等优点，并在宽温度范围、振动、冲击等条件下，满足毫米波系统要求。     

电波传播抛物方程模型在航空通信中的应用

针对航空通信中电波传播损耗预测需要满足精确性、实时性及复杂环境适应性的要求,在分析电波传播损耗对航空通信系统作用范围的影响基础上,采用抛物方程模型研究了航空通信中电波在空间区域的传播特性。该模型利用分步傅里叶算法实现快速求解,采用边界平移法处理复杂地形边界,并通过非均匀网格技术提高空间任意一点的场强计算精度,从而改善了复杂环境下电波传播损耗预测的精确性和实时性。将该模型应用于真实地形环境下的航空通信仿真算例中,仿真结果表明：该模型能有效预测复杂环境下电波的传播损耗,评估在正常通信条件下飞行器的飞行范围、最大飞行距离以及最低飞行高度等性能。     

多波束移动卫星系统的自适应开环预编码方法

对于卫星移动通信系统,由于卫星与地面终端之间的相对运动以及星地间传输延迟,传统的基于理想信道信息的预编码方法是不适用的。针对这一问题,提出了一种基于开环信道估计的预编码方法。卫星端利用开环获取的部分信道信息实现多波束联合预编码,并导出了系统传输速率的闭合解析表达式。此外,为了克服强干扰环境下多波束预编码系统性能恶化问题,提出了一种自适应预编码传输方法。卫星发射机依据开环获得的慢时变用户位置信道信息和信道统计量信息,自适应地选择预编码方法或传统频率复用方法,实现最优的系统性能。理论分析和仿真结果表明,与传统的干扰抑制方法相比,所提方法能实现更优的系统性能,同时也克服了传统预编码方法的局限性。     

一种Ka频段高密度高集成瓦式T组件的设计

介绍了一种Ka频段瓦式T组件的设计方法和关键技术。采用多层印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)技术,实现了无源网络和馈电网络集成在同一块多层电路板上,滤波功能层和天线一体化集成,利用毛纽扣实现了组件的三维垂直互联。采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺与砷化镓（GaAs）工艺相结合的芯片异构集成方案,成功研制出16通道带滤波功能层天线的T组件,体积为22 mm×22 mm×12 mm,质量不超过13 g。与同频段同功能的砖式T组件相比,体积缩减75%,质量降至10%。该组件充分发挥CMOS工艺强大的数模混合集成能力和化合物半导体工艺优异的射频性能,并将两类芯片在平面内直接异构拼装,在集成密度、功能密度、射频性能以及可实现性等多个方面获得了良好的平衡。     

基于多波束抛物面天线的高动态目标角捕获

为了解决临近空间高动态目标的角度引导捕获问题,提出了基于多波束抛物面天线 的高动态目标角捕获方法与基于质心求解的目标指向成像技术。对于系统检测概率、检测时 间进行了理论分析与仿真验证,指出理论分析结果与实际系统存在不一致性。搭建了简化的 中频测试平台,对不同信号形式进行了测角成功概率的测试,为遥外测综合测控自跟踪系统 的建设提供了技术支撑。     

太阳能热发电的应用前景及槽式集热器实验研究

太阳能热发电是解决未来我国能源供应的主要途径,槽式太阳能热发电技术是经济可行、技术可靠,并经过30年商业化验证的。槽式太阳能聚光集热器是槽式太阳能热发电系统的核心部件,建立了用于槽式太阳能聚光集热器光热性能研究的实验台,对所设计的大型槽式太阳能聚光集热器的光热性能进行了实验研究。结果表明：聚光器与全新集热管组成的槽式太阳能聚光集热器的光热转化率达70％左右;部分集热管经过320℃的导热油后材质老化,影响聚光集热器的光热性能。     

新型宽带数字多波束相控阵天线设计

传统相控阵天线系统为实现多波束,在重量、体积、功耗等方面会有明显的增加,系统的基 本可靠性也显著降低。基于软件无线电思想,利用超外差结构实现宽带信号变频,并对瞬时 带宽内的信号同时进行模/数或数/模变换,再根据串口提供的每个波束方位、俯仰和频率等 信息,在基带实现数字多波束形成。设计了一套S频段、瞬时宽带100MHz的数字多波束 相控阵天线系统。测试结果表明,该天线可收发同时形成3个独立波束,每个波束在俯仰面0 °～70°、方位面全向的扫描范围内实现EIRP值不小于40 dBm,G/T值不小于-20 dB/K的优良指标。该设计可以有效提高系统灵活性,降低系统的复杂度。