悬停回转试飞方法在直升机超短波天线方向图测试中的应用

借鉴飞机天线方向图地面自由空间测试场测试方法,利用直升机 空中悬停特性进行天线方向图测试,以达到节省试飞架次的目的。分析了如何进行直升机悬 停位置的选择以及直升机到测试点的距离和垂直高度的计算,总结了直升机超短波天线方向 图测试中的定点悬停试飞驾驶技术。该试验方法在飞行试验中得到了验证,与传统试飞方法 进行对比,工作效率提高2倍。     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列（PN）码作为校准测试信号的在线校准方法（校准和通信可同时进行）。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

测量飞行体上天线方向图的新方法

本文主要研究大型飞行体上天线方向图的测量,解决了如下三个问题:(1)模型测量中电导率不能随缩比而变化,本文给出了由此引起之测量误差的数量范围。(2)提出了“局部编尺”法这种实际测量方法,通过选择合适尺寸的局部飞行体,以保证测试误差在允许的范围之内。(3)提出了“测量计算”法,即把天线装在很小的矩形板上测出实验数据,通过分析找出理想方向图,再用几何绕射理论就可算出实际飞行体上的实际方向图,这种方法可作为天线测量的一个重要方向。如灵活使用这两种方法来测大型飞行体上任意位置处平装或接近平装的线极化天线的两个主平面天线方向图,其误差小于0.5分贝,其经济效益是非常高的。     

阵列天线因随机振动引起的测向误差分析及校准

针对阵列天线受舰船甲板低频机械随机振动引发振子位移变化导致的测向误差问题，建立了天线振子随机振动误差模型，仿真分析了天线阵列3个轴向随机振动模式对测角接收信号的影响，提出了一种基于多个接收机在不同位置同时测量的测角误差校正方法。该方法采用最小二乘法得到多个误差校准矢量,通过调用天线波束指向扇区内校准矢量的方法进行误差补偿，解决了低频随机振动模式下阵列天线测角误差的校准问题。该方法已应用到舰载微波着舰引导系统数据解算中。     

导航卫星阵列天线的快速现场系统校准算法

阵列天线接收处理全球卫星导航信号时,由于天线和射频前端的非理想性,会在不同方向卫星信号中引入不同的载波相位偏差,从而破坏卫星导航接收机距离观测量准确性。针对此问题,提出了一种易实现的卫星导航阵列天线的快速现场系统校准算法。校准过程分为通道校准和天线校准：通过开机和周期进行的通道校准实现阵列天线接收射频前端的通道响应测量;通过与接收处理不同卫星基带数据的数字接收机配合,实现阵列天线的现场阵列流形矢量校准。仿真验证了所提校准算法的正确性和有效性。     

有源相控阵天线的近场校准

为实现对相控阵天线的校准,降低幅相误差和阵元失效对天线性能的影响,提出了一种考虑互耦效应的近场校准方法。在利用近场扫描法完成逐一通道校准的基础上,使用旋转矢量法进行二次校准。在应用旋转矢量法(REV)时,为使被测信号的变化明显,将大规模相控阵天线分为中间、边缘区域进行分区校准。通过二次校准可判定阵元是否失效,提高相控阵天线的幅相一致性;通过分区校准减小阵元间互耦的影响,缩短校准时间。仿真结果表明:此方法用于大型相控阵的校准具有较高的准确性,可改善校准结果。     

基于粒子群算法的低副瓣天线阵列的设计

文中基于粒子群算法,在考虑单元天线之间耦合因素下,通过对一个8元直线阵的辐射单元馈电幅度进行优化,实现了天线方向图的低副瓣性能;天线实验样件的测量结果与仿真结果一致性好,进而说明了该方法是有效的。     

天线正交加权改变天线方向图方法及其应用

指出了目前改变天线方向特性存在的问题和困难;在研究环形天线方向特性的基础 上,提出了一种能够快速旋转天线方向图的新方法,即天线正交加权法。该方法可在天线不 便 旋转或不能旋转的情况下,通过对天线接收的信号进行加权处理控制天线方向图的旋转,达 到天线方向图快速改变的目的。最后对该方法的推广应用进行了探讨。该方法具有可靠性高 、精确度高、便于自动控制、不依赖于机载平台运动方向等优点。利用该方法对提高测向定 位精度、侦察截取概率和通信可靠性具有较好的使用效果。     

一种改进的机载卫通天线跟踪算法

在圆锥扫描实现过程分析的基础上，提出了一种改进的机载卫通天线跟踪算法。结合天线方位、俯仰方向图及其三维重构法，对该跟踪算法进行了理论推导。运用Matlab曲线拟合仿真，给出了天线跟踪调整方向和角度的计算公式，最后分析了实际应用中需要注意的一些问题。飞行试验表明，该改进的圆锥扫描跟踪技术提高了天线伺服系统的跟踪精度和跟踪速度，很好地满足了机载卫星通信的需求。     

角跟踪信号的动态模拟

为了检验天线伺服反馈源系统的性能和状态,要对角跟踪信号进 行动态模拟。根据天线方向图中角度偏移与和差信号幅度的对应关系,通过控制和差信号幅 度从而改变角度偏移,可以对角跟踪性能进行动态模拟。介绍了角度模拟在工程中的实现方 法,分析了影响模拟精度的因素。实际工程应用验证了该方法的有效性。     

单圆锥天线与GPS天线的组合设计

本文介绍一种GPS天线与单圆锥天线组合一体构成的组合天线及其馈电通道的分离办法，并讨论了它们之间的相互影响。     

双频圆极化天线设计方法综述

根据圆极化和双频天线的设计原理，总结了双频圆极化天线的设计方法,通过不同馈电方式和谐振方式分为四类进行阐述。归纳了近几年拓展双频圆极化天线带宽的方法，从结构上分别按照微带缝隙天线、平面单极子天线和阵列天线进行介绍。列表分析了各种设计方法的实现难度和典型天线各项性能参数，最后简述了适用于双频圆极化天线小型化的优化方案，并对未来发展趋势进行了展望。     

毫米波平板隙缝阵天线工艺设计与制造

毫米波平板隙缝阵天线具有增益高、副瓣低、体积小和质量轻等优点,是毫米波雷达的关键设备。针对其多层、空腔、薄壁的复杂结构特点和加工精度高、封装性好的工艺要求,结合集成工艺设计,应用CAD/CAM一体化技术和精密连接技术,实现了天线的高技战术性能要求。     

超宽带盘锥天线的设计

介绍了盘锥天线的性能、设计原理,分析了各个参数对天线性能的影响。通过改变 天线结构,即在圆盘和下锥体之间引入一个上锥体,将盘锥天线和双锥天线结合起来,既保 持了盘锥天线的特性,又减少了圆盘和下锥体的分布电容,从而有效地增加了其带宽。在理 论计算的基础上利用ANSOFT HFSS软件对设计出的新型盘锥天线进行仿真优化,优化的结果 表明天线覆盖了从300 MHz到10 GHz的频带,在33∶1的带宽范围内驻波比基本小于 3,该方法有效地展宽了带宽。     

采用新型馈电结构的双频宽带导航天线设计

基于新馈电结构,设计了一款覆盖全球四大卫星导航系统的双频宽带贴片天线。采用了一种四分八馈电线路,以8个同轴馈电探针两两相连的方式将两路天线馈电信号合为一路,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了天线辐射的增益、带宽和轴比性能。该双频辐射贴片单元采用正八边形层叠式结构设计,并在每个天线单元边缘对称添加两组矩形调谐单元,有效增加了天线辐射的波束带宽。该双频天线单元在高频1.482~1.617 GHz（波束带宽155 MHz）和低频1.191~1.252 GHz(波束带宽61 MHz）频段范围内,都能保证良好的辐射增益;高低频的3 dB轴比带宽为-130°~130°,具备良好的圆极化性能。经实物样机对比测试分析,实测结果与仿真结果基本吻合。     

充气天线结构技术概述

简要介绍了充气式可展开空间天线(以下简称充气天线)结构的关键技术，指出了充气天线的最新发展动向。     

一种小型化高隔离MIMO吸顶天线

提出了一种小型化高隔离MIMO吸顶天线设计方案。天线由水平极化印刷对数周期天线 环形阵列内嵌于垂直极化单锥天线组成,并通过在单锥天线上正对对数周期天线轴处各开一 个狭缝,实现了吸顶天线的全向辐射性能和双极化工作性能。嵌套结构的引入不仅大大减 小了双极化吸顶天线的结构尺寸,还实现了吸顶天线极化间的高隔离性能。采用HFSS对其进 行仿真和优化,得到该吸顶天线垂直极化工作频率为790～960 MHz/1 700～2 70 0 MHz,水平极化工作频率为2 300～2 700 MHz,同频隔离度优于44.5 dB, 并 且两个极化的增益和全向性均良好。该吸顶天线结构简单,便于加工制作,且成本较低, 具有较高的实用价值。     

应用于带有闭合金属边框手机的缝隙天线

提出了无断开（闭合）金属边框情况下平面手机天线的模型，解决了在闭 合金属情况下导致的传统平面天线带宽变窄的问题。通过天线折叠技术，将其面积缩小至手 机应用的尺寸内。然后，进一步的阻抗匹配使在smith圆图上将天线的阻抗带宽调到了最 大，使天线能够覆盖GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS 5个频段。采用开槽天线将金属边框 作为天线的一部分能解决金属框对天线的影响。实测结果表明，低频部分带宽为142 MHz，高 频部分带宽有480 MHz，满足了常用频段的需要。同时，为了避免发生手握的影响，金 属框和地的接地点置于电路基板顶段，从而降低了手握的影响。     

一种单层贴片式双频双极化滤波天线

设计了一种单层式跨频段双频双极化滤波天线。该天线在同一平面上的高频低频辐射贴片共用一个馈电端口，且均可以在两个垂直方向馈电实现交叉方向的线极化辐射。该天线通过在馈电点与低频辐射贴片之间插入一个低通滤波器，明显提高了高频辐射贴片的交叉极化隔离度。研究结果表明，带滤波结构的天线在两个频率点的反射系数小于-20 dB，4.9 GHz的最大增益大于4.8 dBi，26 GHz的最大增益11.7 dBi，〖JP2〗两个辐射频率的辐射方向图均体现良好的线极化特性，且主极化比交叉极化大20 dBi。该天线可作为未来微波与毫米波共用的5G通信终端天线或5G通信基站的MIMO天线阵元，相关技术和结论对于研制一体化集成的双频交叉极化相控阵天线也有重要参考价值。     

用于船舶自动识别系统的机载阵列天线设计

为了满足船舶自动识别系统抗干扰性能的要求,设计了一种机载阵列天线。天线阵列由5个单极子天线单元组成,整体尺寸为Φ720 mm×306 mm,天线单元沿圆周均匀排列。通过泰勒分布和牛顿优化算法,优化阵列的辐射幅度及相位,得到实测的方位面增益-15 dB抑制范围达到128°,-20 dB抑制范围达到77°;装机后-15 dB抑制范围在114°以上,-20 dB抑制范围在51°以上。该阵列天线结构简单,成本低,满足机载环境的使用要求。