Ka波段一体化开口波导阵列天线设计

针对波导缝隙天线阵工作带宽较窄、通常无法满足雷达系统的大带宽需求的问题,设计了一种Ka波段一体化开口波导阵列天线。天线由开口波导辐射器、功分器和校正网络经一体化设计,具有便于和有源器件集成、结构紧凑及重量轻等优点。实测证明:VSWR≤2带宽覆盖33.3~40 GHz(18.3%);天线阵H面扫描角度达到±18°;设计思路和设计方法具有很好的可扩展性。     

X波段低副瓣阵列天线研制

为了满足雷达系统对阵列天线低副瓣的要求,设计了1个工作在X波段,相对带宽为10%的一分九十六大型带状线功分网络,利用仿真软件优化设计,在频带范围内天线驻波小于1.5,副瓣在-35dB以下,满足指标要求。     

X波段—体化阵列天线设计

本文介绍了一种辐射单元与功分网络集成在一起的X波段阵列天线。相对带宽为10％。利用HFSS、DESIGENR．等电磁软件进行了仿真设计。样件测试结果表明在所要求的频段内的阵列天线各种参数指标满足指标要求     

一种一体化设计的阵列天线单元

介绍一种一体化设计的阵列天线单元。通过对微带辐射振子和Wilkinson功分器的一体化设计,降低了天线的重量,同时展宽了天线单元的驻波带宽。实验结果表明,该阵列天线单元的驻波在15％的带宽内（L波段）小于1．2,满足了实际使用的要求。该设计思路和设计方法具有很好的可扩展性。     

一种集成监测网络的天线阵列一体化设计

针对数字阵雷达中天线阵列与监测网络独立而导致电缆或者接插件较多的问题,设计了一种集成监测网络的天线阵列。采用缝隙耦合,实现天线阵列和监测网络的一体化设计,其具有单元级监测、高集成和高可靠性等优点。在2.8~3.2 GHz带宽内,天线单元以及监测网络总口VSWR均小于1.5;天线单元两维3 d B波束宽度θE!θH=95°×120°;监测网络总口到天线单元的插损幅度为-40 d B±1.5 d B,插损归一化相位为±10°。该设计能够很好地满足数字阵雷达宽角扫描以及内检测校正等使用要求。     

Ku波段一体化开口脊波导阵列天线

设计了一种集成内校正通道的Ku波段一体化开口脊波导阵列天线,由底部的同轴连接器馈电,经渐变阶梯状的过渡匹配段同轴波导变换,并压缩波导截面尺寸以实现宽带二维宽扫性能。在开口脊波导底部设置耦合槽和校正波导,形成内校正通道,并将馈电连接器偏置,使一条校正波导可以耦合相邻的两列天线单元,实现了高集成度一体化设计。设计制造了8×8单元的天线阵面,实测结果表明,该天线驻波小于2的相对带宽为14%,可实现二维±60°的宽角扫描,天线增益约21.8dB,辐射效率81.7%。该天线具有宽带、二维宽扫、结构紧凑、高集成度等优点,且实现了小单元间距相控阵天线的内校正功能。     

新型X波段波导缝隙阵列天线的设计

为了克服传统波导缝隙阵列天线重量大、副瓣偏高等问题,提出一种小型化、低副瓣X波段波导缝隙阵列天线的设计方法。首先采用高斯分布实现其幅度加权,快速完成低副瓣波导缝隙阵列天线的设计;然后结合HFSS 软件对传统压缩波导的窄边尺寸进行优化,减小窄边尺寸;同时采用3D 打印技术制造ABS 塑料波导缝隙框架和金属电镀工艺实现天线的加工,通过仿真分析和实物加工测试验证了所设计天线的有效性。所设计的天线方位面副瓣电平可达到-25 dB 以下,重量从25 kg 减小到2.5 kg,减重比达到了90%。最后,详细分析了不同金属电镀层厚度对天线性能的影响。     

空基平台一体化阵列天线技术综述

随着全空域内通讯探测需求的不断拓展,各式空基传感器载体平台纷纷涌现,对阵列天线在载体平台的集成技术提出了前所未有的挑战。为最大限度利用载体平台资源,提升平台整体效能,天线与平台的设计逐渐深度耦合,最终形成了“载荷平台一体化阵列天线”的技术概念。文章全面梳理了载荷平台一体化天线的技术需求、演进路线,并从新体制阵列设计与验证、天线设计与集成、材料工艺体系,以及系统鲁棒性优化等方面详细论述了关键技术与发展方向。希望对载荷平台一体化天线技术的发展与工程化应用起到推动作用。     

高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计

设计了一种新型的覆盖X波段的宽带圆极化2×2天线阵,具有高增益、低副瓣和良好的圆极化性能.该阵列以Vivaldi天线为基本单元,采用旋转对称的十字形结构,四端口等幅馈电且相位依次为0°,90°,180°和270°.此天线阵在整个X波段内阻抗匹配良好,轴比均低于3dB.采用矩形栅栏和底部扼流环结构将天线地板上的表面电流集中在槽线附近并降低后向辐射,从而获得低副瓣和高增益.频段内的峰值增益为10.7 dB,前后比大于20 dB.两个主平面的方向图对称性良好且基本重合.各天线单元间的低耦合使得天线阵的交叉极化很低.实物测试结果与仿真结果基本吻合.     

3毫米波段缝隙阵天线的热电一体化设计研究

在3毫米波段雷达导引头系统中,收发组件与波导缝隙阵天线集成装配,其工作过程会使天线温度上升,从而导致天线性能恶化. 为了使天线在不同温度下均保持最佳性能,提出一种基于电磁与热一体化的设计方法. 通过对天线样机在典型工作温度下的仿真分析与实验验证,证明了此设计方法的有效性和可行性.     

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。     

用于UHF频段的RFID波束扫描阵列天线设计

为了扩大射频识别系统阅读范围和提高识别效率,设计了一款应用于多标签高效读取的射频识别( RFID)波束扫描阵列天线。采用空气层结构设计出增益值为6 dBi的圆极化天线阵元并组成2×2平面天线阵,使用开关线型移相器与威尔金森(Wilkinson)功分器设计出天线馈电网络,并使用现场可编程门阵列(FPGA)模块控制阵元间相位变化,实现波束30°偏转。整体模型尺寸为350.0 mm×350.0 mm×5.7 mm,分别使用微波暗室、射频网络分析仪以及连接RFID阅读器测试,表明天线实现了4个方向波束偏转以及识别多个标签。     

一种圆形智能天线阵列与校正网络的设计

论述了一种用于智能天线系统的新型圆形天线阵列与校正网络的设计方法.设计了一种具有良好一致性和高增益全向特性的新型直排印刷振子天线结构,并采用奇偶模分析方法,实现了一种1:8威尔金森功分器/合路器与平行耦合线定向耦合器相结合的校正网络.实验结果证明,研究结果对于3G通信具有很高的实用价值.     

L频段共形相控阵天线研制

为满足机载系统的需要,给出了共形相控阵天线的分析和设计过程,同时研制了一种高度仅为0.14波长的准八木天线单元。利用三维电磁仿真软件HFSS对天线单元和共形相控阵进行了仿真设计,并研制了一套L频段共形相控阵天线。该天线由天线阵面、波束形成网络和波控器等构成。天线阵面由4个天线单元组成,共形安装在机头上。经实际测试,共形相控阵天线阵面的和波束在扫描范围内增益大于10 dBi,并具有较低的副瓣电平;差波束零深小于-20 dB。     

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.     

Ka频段单脉冲多层微带阵列天线设计与优化

描述了多层微带阵列天线,辐射单元通过带状线一个地板耦合馈电。为获得好的旁瓣抑制能 力及加工容差,采用遗传算法优化,得到工程上实用的天线口径分布。制作了一个天线,获 得27.3 dB的增益,波束宽度4.2°。实测结果表明在Ka频段实现了100%的旁瓣抑制 。     

一种前视阵列SAR系统的天线设计和分析方法

阵元数太多导致前视阵列SAR系统天线成本高和设计复杂,如何以较少的阵元数获取较高的成像质量是前视阵列SAR系统面临的重难点问题.根据系统成像质量要求,结合波束扫描、栅瓣抑制等技术,本文提出一种稀疏收发天线阵的设计方法.理论分析和仿真实验结果表明,该方法在保证一定成像质量的前提下,有效降低了阵元数量,提高了系统信噪比,具有一定的应用价值.