智能天线技术及其发展

首先介绍了近年来智能天线的大体研究现状，对在该领域开展研究较早且较成熟的日本和欧洲进行了重点介绍；随后从模拟与数字智能天线、单RF通道与多RF通道智能天线以及普通智能天线与MIMO三个角度，结合相应的技术方案对不同技术类型各自的特点和优缺点进行了比较。最后，讨论了智能天线应用于移动通信的优势，着重介绍了日本ATR研究所研制的可用于移动终端的ESPAR天线。     

MIMO技术的发展与应用

给出了多输入多输出(MIMO)技术的概念,详细叙述了MIMO技术的研究现状,阐述了MIMO的关键技术和MIMO技术的应用,研究和分析表明无线移动通信领域智能天线技术的重大突破就是多MIMO技术,它能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是下一代移动通信系统中最富有竞争力的技术之一。文章最后给出了MIMO技术今后的研究方向。     

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。     

分布式MIMO中的最大似然频偏估计

在考虑分布式多入多出(MIMO)系统中各收发天线对之间的频偏均可能不同的一般情况 下,推导出了平坦衰落MIMO信道模型下的最大似然频偏估计。针对收端是否采用分布式天线 的两种不同情况,分别提出了一种只涉及一维最大化问题的较低复杂度频偏估计方法。仿真 结果表明,所提频偏估计方法在平坦衰落MIMO信道下可以获得令人满意的估计性能;而在收 端仍采用集中式天线这一特殊情况下,利用所有接收天线上的接收信号进行联合估计,可以 进一步提高估计性能。     

碳纤维毫米波天线的应用研究

介绍了毫米波天线技术在军用领域的发展方向，具体对作战监视雷达、直升机防撞雷达和星载天线进行了说明；对碳纤维天线成型模具、铺层设计、成型工艺等关键技术进行了讨论，提出了该制造技术中的一些先进方案；最后，对国内外先进材料做了分析、比较。     

可用于物联网的高隔离度双频MIMO天线

设计了一种高隔离度双频多输入多输出（MIMO）天线,该天线覆盖2.4 GHz和5 GHz无线局域网频带,可以应用于移动物联网之中。天线包含两个相同的辐射单元天线,采用微带馈电的方式进行馈电。单元天线使用单极子天线作为基本辐射器,其包含一根长的和短的单极子天线,分别谐振在低频和高频频段。通过在两个单元天线中间加载T型隔离器提高了单元天线之间的隔离度。天线的辐射振子、馈电以及T型隔离器都印刷在同一块微波板材上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,该天线在1.9~2.8 GHz以及4.7~6.2 GHz频带范围内能实现良好的双频工作特性,天线隔离度近20 dB,可以广泛应用于物联网系统中。     

一种直升机载X/Ka双频段雷达共口径天线

提出一种偏照馈电的X/Ka双频段极化扭转式卡塞格伦天线形式,实现了气象和防撞雷达 系统共用一副天线,达到降低气象和防撞雷达设备体积和重量的目的。天线的试验结果表明 ,天线波束扫描范围内,在X频段,天线的副瓣电平优于-20.2 dB,天线效率优于448 %;在Ka频段,天线的副瓣电平优于-20.1 dB,天线效率优于402%。该天线能兼顾满 足气象和防撞雷达系统的技术要求,具有一定的工程应用价值。     

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。     

全空域多目标测控天线技术研究

航天技术的快速发展使得在轨飞行器的数量迅速增长,传统上基于抛物面天线的测控技术已经不能满足未来全空域内同时多目标测控的需求,为此,提出了一种解决方案,采用共形阵列天线和数字多波束形成技术,在全空域内同时形成多个波束,每个波束指向一个测控目标,实现同时对多目标的测控。根据提出的方案,研制了原理样机,进行了外场试验,结果表明样机的功能和主要技术指标与设计相符合,证明了技术方案的正确性。     

移动通信基站天线的关键技术研究进展

基站天线作为移动通信系统中的重要部件，对通信质量起至关重要的作用，其关键技术被广泛研究。通过对基站天线的电调技术、极化技术、宽带技术、阵列天线多频技术和基站天线小型化技术等的研究发展历程介绍，分析了这些关键技术在工程上的实现方法与措施，总结了这5个关键技术今后的研究重点和发展方向。在基站天线下一步的发展中，需要将多个关键技术完美地结合在一起，阵列天线多频技术和基站天线小型化技术将成为今后的研究热点。     

一种无人机双模宽带测控链路设计

针对传统无人机通信链路模式单一、通信带宽与设备简化相互制约、设备可替换性差等缺点，基于频分双工和时分多址通信体制、软件无线电技术、双天线自适应抗遮挡技术，设计了一套可用于直通模式和中继模式的宽带双模测控链路。该双模测控链路解决了传统机载设备必须换装才可切换飞机模式的难题，同时具有集成度高、可靠性高、小型化、通用性强等特点，适应测控链路小型化通用化的发展趋势。     

小卫星及多星测控的技术发展

在全球化的趋势下,制度作为构成交易成本的重要方面对世界经济的增长起着越来越重要的作用。制度是体现一国或一个政区的竞争力的决定性方面。保护主义的制度设置是政治性再分配的产物,它损害了国内消费者的利益,抬高了交易成本。制度系统间的隔阂是国际接轨过程中所付出的交易成本。制度创新是节约国际交易成本的主要途径。     

Ka频段大口径天线阵系统及关键技术

地基直接深空测控通信/深空探测难题均在于长达数亿公里的超远距离带来的巨大传输损耗。提出了基于Ka频段分布式大口径天线阵的地基直接测控通信/深空探测设想,探讨了其应用模式及工作机理,对其中共同的关键技术Ka频段上行超大功率空间合成给出了解决措施,具体包括设备自身的ps量级时延稳定性设计、对流层延迟ps量级实时修正、空间传输距离的ps量级预测等。     

航天测控单脉冲跟踪系统干扰分析

针对航天测控单脉冲跟踪系统的抗干扰问题,通过对雷达系统单脉冲对抗技术分析,从信号形式、测控体制、天线与目标运动特性、任务实施以及地面跟踪站布署等方面讨论了航天测控单脉冲系统对抗特点,分析了可能的干扰平台,给出了干扰强度估算公式和扩频体制下有效干扰的约束条件,就交叉眼干扰、AGC干扰和延迟转发干扰对航天测控单脉冲跟踪系统的影响进行了探讨,为航天测控单脉冲系统对抗问题构建了基本的研究框架。     

测控通信系统射频资源可重组技术

测控通信系统的资源重组将是飞行器测控通信系统的发展方向。在中频实现测控终端重组的基础上,通过对射频重组构架的分析,得出了射频交换网络的性能和射频远距离传输的性能直接影响射频重组的可行性,提出了一种可行的全系统资源重组的测控体系构架,即采用微光电子射频交换网络与射频光波传输技术实现射频信号大规模交换及远距离传输,再结合中频重组以实现全系统资源重组,并对相关性能进行了分析。所提出的设计思路可供测控通信系统实现全体系的资源重组借鉴及参考。     

空基测控中继设备的相控阵天线设计

空基测控中继是为解决地面测控设备作用距离受视距限制的问题而提出的,而相控阵天线是空基测控中继设备的技术难点。根据实际需求,提出了相控阵天线的设计方案,对阵列形式、天线的流形、阵元间距、阵列规模以及阵元形式等进行了详细设计,并对天线的接收发射性能进行了仿真,对跟踪控制技术途径进行了阐述。所设计的相控阵天线增益可以满足约130 km、2 Mbit/s遥测数据中继,解决远距离低空飞行目标的靶场测控问题。     

阵列天线在UXB系统标校中的应用

测量船基地现有标校塔与测量船距离只有980 m,无法满足高频段统一X频段（UXB）系统天线的远场标校距离条件。针对这一难题,提出了一种利用阵列天线合成准平面波的方法,实现在近场距离条件下的远场标校。在现有标校塔上架设安装阵列天线设备,利用16个单喇叭天线组成4×4的天线阵,并通过控制单个喇叭天线元的幅度和相位,使得传播到测量船UXB天线口面处由阵列天线合成的电磁波是准平面波,满足X频段天线远场标校要求。综合运用最优化理论和遗传算法,对阵列天线元的幅度和相位权值进行调节和优化,使得合成的电磁波更为接近准平面波。计算机仿真实验和外场条件下的实际测试均验证了该方法生成的准平面波能够满足UXB天线远场标校要求。     

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。     

机动测控单元定姿定位及目标捕获技术

为满足动中测控的机动测控设备建设需求，根据天线姿态误差对角精度误差的影响分析，提出了运动中天线姿态误差的定量计算方法，采用一种合理的天线稳定和目标捕获方法，对运动中目标捕获跟踪的影响因素进行了定量分析。通过机动测控单元样机对在轨卫星试验动态跟踪的数据研究，验证了姿态误差计算方法的可行性，为动中测控建设提供了有效的技术途径。