《电讯技术》专题资料《毫米波雷达／战场侦察雷达系统与技术》题要（五）

毫米波二维电扫雷达多端口TR组件技术（张先举,黄建）论述了一种用于毫米波二维电扫雷达雷达的收发（TR）组件,在实现波束方位相扫基础上,俯仰方位采用Rotman透镜,通过多端口电切换实现波束俯仰电扫描。对该TR组件的工作原理和关键技术进行了介绍,并且从雷达系统性能出发,对多个TR组件的幅度和相位一致性要求进行了分析,提出了控制措施,表明该TR组件在设计和工艺实现上具有可行性。     

一种毫米波二维电扫有源相控阵雷达

采用多波束开关馈线与相控波束扫描相结合的技术实现了一种低成本毫米波 二维电扫描有源相控阵雷达。该雷达主要包含电扫的关键组件Rotman透镜与多端口TR组件, 配以高 性能的模块化数字信号处理机。试验结果表明,该雷达能实现动目标检测与跟踪、前斜视调 频步进SAR成像与扇扫成像。     

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 dB仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为 6.9 dB,实测增益为5.8 dB。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。     

用于天线阵馈电的新型三等分功分器设计

为了解决传统三等分功分器输出支路跨接隔离电阻实现困难的问题,基于Wilkinson 功率分配器设计理论,通过引入二分之一波长微带传输线,提出了一种新型微带三等分功率 分配器的设计方法。基于此方法,设计了一款应用于海事卫星通信频段的对称结构三等分功 分器。实测结果表明该功分器在整个设计频带内各端口匹配好,各输出支路等分度好、隔 离度高。该功分器已成功应用于天线阵馈电网络的设计。     

低副瓣多波束Rotman透镜天线设计

设计了一个工作于Ka频段的16波束H面波导结构低副瓣多波束Rotman透镜天线。各相邻 波束间隔小于半功率波束宽度。采用相邻波束副瓣对消的原理实现了降低副瓣目的。实测结 果表明,与未采取对消的天线相比,天线副瓣电平平均降低了10 dB。给出了H面喇叭激 励下透镜内电磁场计算公式及阵列轮廓的截获损耗。螺钉移相器的应用缩小了透镜天线尺寸 。     

新型X频段六端口测速测距雷达的设计与仿真

介绍了六端口测速测距基本原理,设计了X频段的微带六端口结,采用ADS软件搭建 六端口测速测距雷达系统,结合六端口结的测量数据进行仿真,结果表明该雷达系统具有较 高的测量精度和工作性能,具有重要的研究价值。     

V频段圆柱龙伯透镜天线设计

设计并实现了一种V频段圆柱龙伯透镜天线。在平行平板波导间，根据龙伯透镜原理与介电常数等效原理，推导出了圆柱龙伯透镜天线的理论设计公式，并结合商业仿真软件高频结构仿真器（HFSS）仿真分析和优化，完成天线设计。仿真结果表明，该V频段圆柱龙伯透镜天线增益为21.4 dBi，波束宽度为1.56°，副瓣电平为-14.7 dB。根据设计结果，加工和测试验证V频段圆柱龙伯透镜天线的可实现性，实测结果表明，该天线增益为20.1 dBi，波束宽度为1.60°，副瓣电平为-11.1 dB，天线效率为45.7%，说明该天线具有一定的工程应用价值。     

新型小型化超宽带功率分配器

利用长为四分之一波长、两端交叉短路的对称耦合微带线和长为四分之三波长折叠微带线并 联结构,提出一种新型小型化超宽带功率分配器。在等效传输线模型的基础上,采用奇偶模 分解方法对其进行 了理论分析,给出了参数设计方程。利用HFSS仿真优化一个微带结构的超宽带功率分配器。 仿真和测量结果表明,通带内插入损耗小于2 dB,输入输出端口的回波损耗分别大于 10 dB和7 dB ,隔离度大于6 dB,高频带外插入损耗在13～20 GHz范围内大于20 dB。该结 构尺寸仅为28 mm×32 mm,具有小型化的特点。     

一种交叉馈电微带阵的研究

本文根据不均匀的微带传输线中的寄生辐射理论,研究了微带开路端的辐射性质,并应用它组成面阵微带天线。对两种实验性微带天线阵的测量表明,交叉结构馈电方法和阵元设计相结合,可在一定范围内灵活控制口径场的分布,达到控制天线辐射波束参数的目的。根据所测量微带天线阵的性能,在满足一些跟踪、定位和测距装置的小型化结构上,有实际应用价值。     

一种Ka频段瓦片式TR组件子阵集成方案

提出了一种Ka频段瓦片式TR组件子阵集成方案,采用多层电路技 术、内层带状线功分器、优化脊波导口径、同型端口集中分布等手段大幅提高集成度,采用 高可靠性小截面脊波导实现模块间高性能垂直互联。给出了TR组件子阵电路布局设计,对小 截面脊波导传输特性、脊波导-微带探针过渡和集成功率分配网络等关键无源电路进行了设 计、仿真和测试。测试结果表明其性能和尺寸满足Ka频段TR组件子阵集成要求。     

一种低轨卫星通信天线多工作模式波束实现技术

在分析低轨卫星通信系统中不同链路所需波束类型的基础上,将所需波束类型归纳为宽波束和可切换点波束两大类,进而提出了用一副相控阵天线来实现这两种波束的方式。以16×16单元顺次旋转切角阵为研究对象,采用最小二乘优化方法综合阵列方向图,得到对地等通量覆盖的宽波束;合理设计波束分布,采用相控阵常规的波束切换功能,得到点波束覆盖图。仿真结果表明,宽波束和可切换点波束均能实现对星下±55°范围的覆盖。相比常规的多天线方式,这种多工作模式波束实现技术大大降低了卫星系统的复杂度,降低了设计、集成、测试和维护卫星天线系统的时间和成本,降低了卫星平台天线布局的难度,因此具有重要意义。     

移动通信中的空分多址技术

在信息时代，人们对通信业务的需求不断增加，这对通信技术提出了更高的要求，空分多址（SDMA）技术由于其在提高系统容量和频谱利用率方面的独特优势而引起了人们的广泛关注。本文从基本概念、信道模型、系统实现和对通信系统的性能改善等几个方面对空分多址技术进行了较为全面的论述。     

低轨卫星系统星载多波束天线点波束设计及优化

星载多波束天线具有广阔的应用前景,尤其适合应用于低轨卫星系统.讨论了星载多波束天线点波束设计的方法,为平衡点波束各覆盖区域的接收增益,借鉴最优化理论思想,提出了一种点波束设计的方法,以全球星系统为例进行分析,结果表明该方法较典型的点波束设计方法具有更高的满意度.     

简析铝合金汽车防撞梁设计

本文针对某车型设计了一款防撞梁,基于汽车轻量化理念,防撞梁材料采用铝合金。以GB17354-1998为标准,在Hypermesh中建立了防撞梁的有限元模型,调用LS-DYNA进行碰撞仿真,并对仿真结果进行了分析。通过仿真得出防撞梁低速碰撞的变形及位移情况,并对其结构进行了优化,为整个保险杠系统的设计提供依据。     

电子束固化技术研究进展

电子束固化(EB)是以电子加速器产生的高能电子束为辐射源,诱导液体低聚物经过交联聚合而快速形成固体产物的过程。与传统固化方法相比,具有高效,低成本,环保等优点。对电子束固化的特点、反应机理以及应用前景进行了综述。     

S/X/Ka三频段天线电轴不一致性对天线性能的影响

为满足测量船未来深空探测测控任务的需求,设计了三频段合用的波束波导天线。通 过计算各频段在4种情况下的波束不一致及增益损失,分析了多频同时工作时电轴不一 致对天线性能的影响,提出了天线尽量跟踪在高频段的使用建议,对实际应用具有极大意义。     

中继卫星SMA系统反向链路多波束形成技术

对中继卫星SMA(S频段多址)反向链路多波束形成开环数字波束形成算法（DBF）、3种闭环自 适 应数字波束形成算法进行了分析,通过试验验证了开环波束形成算法和闭环波束自适应 形成算法的可行性。试验结果表明,在飞行器捕获、跟踪的不同阶段,采用开环波束形成与 自 适应波束形成相结合是SMA反向链路波束形成的最优方式。     

全空域多目标测控天线零点约束方向图综合方法

针对全空域多目标测控天线相互干扰的问题，提出了一种基于零点约束的全空域多目标测控天线方向图综合方法。该方法对多个干扰目标方向进行零点约束，求取逼近给定方向图的最优权矢量的闭合解，生成具有干扰抑制能力的优化波束方向图。仿真结果表明，所提方向图综合方法在维持原有给定方向图特性的前提下，可在多个方向形成有效零点。在等效2 m口径全空域多目标测控实物天线对该方法开展试验验证，结果表明在干扰方向抑制能力大于60 dB,证明了方法的正确性。     

一种新型宽波束圆极化天线的设计

本文提出了一种新型的螺旋结构的天线，将角锥螺旋与四臂螺旋的结构巧妙的结合起来，并采用了自相移结构及渐进式的平衡馈电，经有限元法对其辐射特性进行分析和实测，结果都说明该种天线在实现宽波束圆极化的同时展宽了频带，且结构简单。     

油罐基础环梁的内力分析及配筋计算

根据粮食行业植物油罐基础的构造特点,分析了基础环梁的受力状态,推导出了基础环梁的环向力计算公式,并通过计算实例,分析了基础环梁的配筋特点。