几种常见星载有限扫描天线的方案比较

本文对应用于同步轨道的几种常见星载有限扫描天线（相控阵馈电的共焦双透镜天线、相控阵馈电共焦双反射面天线、组合馈源激励的双反射面天线和直射相控阵天线）所需单元或馈源数目进行比较,结果发现：在服务区不出现栅瓣条件下,它们所需的单元或馈源数目基本上是一样的。这一结论对星载有限扫描天线方案的选取有着非常重要的指导意义。     

CXN天然沸石的研究 VI. 耐酸性及不同阳离子型沸石结构的热稳定性

以X射线粉末衍射(XRD)结晶度测定法观测CXN (STI型)天然沸石在不同浓度盐酸(HCl)热溶液中的结构耐酸性, 以及比较和研究用不同方法制备的结构超稳化高硅H-STI-I和H-STI-II沸石及其不同阳离子交换型M-STI (M＝Li, Na, K, Ca, Ag) 系列沸石在程序阶梯升温过程中的结构热稳定性. 用X射线荧光散射(XRF), ²⁹Si与²⁷Al固体核磁共振(MAS NMR)表征超稳化高硅H型沸石的组成与结构性质. 结果表明该天然沸石在浓度低于2 mol/L盐酸中可较长时间保持结构完美. 视阳离子类型不同, 经1173 K焙烧后M-STI-I系列沸石与M-STI-II系列沸石相对结晶度降低百分数分别为2.5%～18% 与0～35%. 在M-STI-I系列沸石中, 焙烧前后相对结晶度下降幅度的次序为K型＜(H, Li, Na)型＜(Ca, Ag)型, 而M-STI-II系列沸石, (Na, K)型＜(Li, H, Ca)型＜Ag型. 从沸石骨架硅铝比、结构缺陷、阳离子种类及其氧化物形成热等方面讨论影响沸石结构热稳定性的因素.     

CXN天然沸石的研究 V. 结构超稳化

以离子交换结合控制焙烧的方法分别制得结构超稳化高硅H-STI-I和H-STI-II沸石. EDX, ²⁹Si MAS NMR, ²⁷Al MAS NMR, FT-IR等表征证明, 其骨架硅铝原子比分别为4.43和10.62. 分段程序升温焙烧后的沸石样品经粉末XRD表征表明, 其结构热稳定性达到1000 ℃以上. 结构稳定化沸石呈现反映微孔特性的I型吸附等温线, 吸附孔道完美、开放. 经历过酸处理的H-STI-II沸石, 结构缺陷增多, 其热稳定性、比表面积及孔容积略低于H-STI-I.     

泽尔尼克多项式拟合波面中采样点数目的研究

为了研究采样点数目对由泽尔尼克多项式所拟合的波面的拟合精度的影响,采用不完全归纳法进行了理论分析,取得了数十个不同的测试函数的采样点与拟合精度之间的数据关系.结果表明,不同的测试函数遵循相同的规律,即采样点数目达到一定数目后,拟合精度随采样点的变化很小;并通过计算得到了在较高拟合精度时,采样点数目与泽尔尼克多项式的项数...     

在轨重构抛物面反射阵天线相位优化设计

为了实现天线波束在轨重构,随机圆整法被应用于星载抛物面反射阵天线单元相位优化设计。在优化过程中,把离散相位优化问题连续化,用Minimax算法求其最优解,通过随机圆整来得到阵列单元的相位。为证明算法的有效性,以一个工作在Ku频段的抛物面反射阵列天线为例,对其单元相位进行了仿真优化。数值仿真结果表明:此算法不仅能够在服务区内产生点波束,而且能够产生满足特定指标要求的赋形波束,提高了天线波束的灵活性。     

CXN天然沸石的研究VII. 骨架高硅超稳化改性

以高硅超稳化辉沸石(STI)为基底沸石,分别经盐酸脱铝或氟硅酸铵脱铝补硅处理后制备的改性H-STI沸石,其非骨架铝含量明显减少,而后者骨架硅铝比进一步提高.X射线荧光散射光谱(XRF),27Al高分辨率魔角旋转固体核磁共振(MASNMR),红外(FT-IR)光谱等表征证明改性后的沸石骨架硅铝原子比分别为6.8和11.4.低温氮吸附表明,经盐酸处理的高硅STI沸石孔道开放完美,但经氟硅酸铵处理的样品孔道被部分堵塞.分段程序升温焙烧表明前者骨架热稳定性略差,1000℃焙烧后结构基本被破坏,而后者热稳定性较好,经相同温度段焙烧后仍保持较高的结晶度和热稳定性,其结构基本实现超稳化.     

一种赋形反射面天线远场的快速计算方法

将积分网格内的相位用二次式表示,二次式的参数通过泰勒级数展开得到.与原来的积分式相比,减少了积分所需的网格数目,使得计算赋形反射面天线远场的速度得到极大的提高.该方法还可以与其他方法相结合,进一步加快远场的计算速度.模拟计算结果与直接积分法相比较,在计算精度相同的情况下,计算时间变为原来时间的1/3～1/4.     

极小极大值法在赋形反射面天线设计中应用研究

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和交叉极化隔离度,通过雅可比-贝塞尔（Jacobi-Bessel）函数来表示反射面的形状,应用极小极大值（Minimax）算法对单偏置抛物反射面天线进行优化设计。在优化过程中,把表征反射面形状的展开系数作为优化参数,利用物理光学（PO）与物理绕射理论（PTD）相结合的方法来计算远场,同时考虑了天线的增益和交叉极化隔离度,并对反射面的形变量加以限制来保证最终优化得到的星载反射面天线能够应用现有技术和材料加工出来。最后以产生一个覆盖巴西全部领土的赋形波束为例进行了优化设计,数值仿真结果表明：在服务区内主极化增益都高于28.5 dBi,交叉极化隔离度都在21 dB以上。     

遗传算法在星载数传天线优化设计中的应用

为使星载赋形反射面数传天线的增益满足指标要求,采用改进的实数编码遗传算法对其进行了优化设计。首先基于几何光学原理得到反射面中截线的初始形状,然后采用Newton插值函数对中截线进行拟合并把插值函数的系数作为优化变量,最终利用改进的遗传算法对优化变量进行调整来获得理想的赋形波束。为证明此方法的有效性,对一个X频段赋形反射面天线进行了优化设计,并与基于几何光学原理综合算法所得结果进行了对比。数值仿真结果表明:该方法不仅能够保证覆盖角域内任意一点的增益均高于设计指标要求,而且使天线在最大覆盖角度处的增益达到了7 dBi,提高了天线系统的性能。     

基于实数编码遗传算法的赋形反射面天线设计

为了使星载天线的远场方向图与服务区的形状相匹配,并在服务区内获得高的增益和好的交叉极化隔离度,采用改进的实数编码遗传算法对其进行了优化设计。在优化过程中,以主极化增益和交叉极化隔离度作为优化目标,参考目标规划法来构造适应度函数;在群体选择的基础上采用差分进化方式、内插/外推和基因交换3种方法相结合来产生新个体,并采用自适应变异概率,来保证新一代染色体模式的多样性。最后以一个工作在Ku频段的赋形反射面天线为例,对其形状进行了优化设计。数值仿真结果表明,不仅天线的方向图与服务区形状匹配度很高,而且主极化增益和交叉极化隔离度都满足特定的设计要求,充分验证了所提算法的可行性和有效性。