低耗低剖面单层波导阵列天线研究

新型单层波导阵列天线具有低耗、低剖面、结构紧凑、实用性强等诸多优点, 在毫米波甚至太赫兹无线通信领域具有巨大应用潜力, 是当前的研究热点。 文章首先介绍了用于构建波导阵列天线的几类波导馈电网络的特点, 指出E 面波导馈电网络在毫米波应用领域的优势,接着针对E 面波导在单层并馈波导阵列天线和Butler矩阵多波束阵列天线方面的研究展开叙述,最后给出了可应用在单层波导阵列天线中的开口波导辐射单元在实现多频和圆极化等不同功能上的最新研究进展。 文章对于低耗低剖面单层波导阵列天线的发展及其应用具有参考价值。     

容迟／容断网络传输技术研究

容迟／容断网络（DTN）是从星际网络、卫星网络、AdHoc网络、传感网络等现实网络中抽象出来的一种特殊的网络模型。分析了DTN网络的研究背景和体系结构,重点研究了DTN网络的保管传输技术;通过仿真结果表明,与端到端的传输方式相比,保管传输技术在网络平均吞吐量和数据传输总量方面性能优越,适用于DTN网络。     

含磷聚芳醚酮颗粒层间增韧碳纤维/双马树脂RTM复合材料

选用一种在RTM双马来酰亚胺树脂(BMI)注射温度下不溶解的含磷聚芳醚酮(P-PAEK)热塑性树脂作为增韧剂,制备层间颗粒增韧碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料.研究了不同热塑树脂含量对树脂浇铸体冲击性能的影响,利用扫描电镜表征了复相体系的微观形貌并分析其增韧机制,并通过层间断裂韧性测试表征了RTM双马树脂基复合材料增韧前后的层间韧性性能.结果表明,当附载热塑颗粒面密度为2 g/m2时,复合材料的I型层间断裂韧性(GIC)为0.54 k J/m2,II型层间断裂韧性(G_(IIC))为1.36 k J/m~2,较未增韧复合材料分别提升约56%和42%.增韧后的复合材料在保持原有力学性能的同时,其冲击后压缩强度(CAI)提升约29%,层间剪切强度达到111.7 MPa.     

苯并噁嗪改性液体成型环氧树脂的研究

采用具有低固化收缩特性的苯并噁嗪树脂(benzoxazine,BOZ)对液体成型环氧树脂进行改性,以期在不改变液体成型树脂耐热性、工艺性及力学性能的前提下,大幅度降低树脂的固化收缩率.对比研究了不同BOZ含量改性树脂的固化收缩特性、固化反应特性、液体成型工艺性及力学性能.并采用真空辅助树脂浸渗(vacuum assisted resin infusion,VARI)工艺制备了单向碳纤维织物增强复合材料,研究了复合材料的力学性能.结果表明,加入BOZ对液体成型树脂的反应性、工艺性及耐热性影响不大,改性树脂的固化收缩随BOZ含量的提高逐渐减小,其中BOZ质量分数为15 wt%的改性树脂,较未改性树脂的固化收缩减小约80%,拉伸强度提高约19%,冲击强度提高约148%.以此改性树脂作为基体的复合材料相对于未改性树脂复合材料的拉伸强度提高约23%,层间剪切强度提高约9%,具有良好的力学性能和界面结合性能.     

时间调制阵列在雷达测距中的边带对消方法北大核心CSCD

时间调制阵列（TMA）天线作为一种新型阵列天线,具有扫描精度高、成本低、带宽大和可重构等诸多优点,近年来也被应用于毫米波亚毫米雷达天线的研制中。但是TMA会产生大量的无用边带,尤其是在雷达测距中这些边带会在距离维度上生成多个假目标造成一定的干扰。本文提出了一种TMA天线在雷达测距中的边带对消方法,通过计算距离谱中TMA所产生的无用边带的频率,幅度和相位等参数,该方法可以生成抑制这些无用边带所需的时域对消信号,降低无用边带所生成的假目标的影响。相比通过改进时间调制阵列天线硬件的传统方法,本文所提出的方法通过信号处理抑制边带信号,可进一步简化结构降低系统成本。本文基于LFMCW测距雷达进行边带对消的分析,通过仿真验证,该方法可以将无用边带抑制约10dB。     

基于二维Meniscus透镜的准光功率合成器

为了实现大功率容量和高效率的空间功率合成,将基于波导腔体的二维Meniscus透镜用于毫米波功率合成器的设计.对透镜中传输的主模(TE10波)的散射效应进行了分析,并且设计了匹配层减小透镜结构带来的反射.在30 GHz频率上利用Rexolite介质的Meniscus透镜设计出了10路功率合成器,对不同结构的功率合成器和不同参数的透镜进行了研究,得到了最终的优化结果.CST-MMW的仿真结果表明该功率合成器在30 GHz合成效率可以达到92.6%,并且其80%以上效率工作带宽可以覆盖整个Ka波段.     

基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。     

基于单边带时间调制的CMOS有源移相器设计

为满足低成本相控阵对高精度波束扫描的需求,提出了一种基于单边带时间调制(single-sideband time-modulation, STM)的CMOS有源移相器.基于Global Foundries 0.13μm CMOS工艺,设计了双相调制单元用于I路和Q路的0°/180°移相,以抑制时间调制所产生的基频和偶次边带;设计了矢量合成与复用放大单元,在不增加功耗的前提下提高了整个电路增益;设计了偏置与时序控制单元,通过对I路和Q路增益的时序控制,实现了STM.仿真结果表明：本设计在1.8 V电源电压下的功耗为15.8 mW,在3-dB带宽（13.2～20.7 GHz）内的增益为-3±1.5 dB;在10～25 GHz频段内,实现了小于0.1°的移相偏差均方根（root mean square,RMS）和小于0.02 dB的增益偏差RMS,相位分辨率达10 bit以上;最大无用边带（-7次边带）的功率抑制比为16.7 dBc.该有源移相器具有低成本、低功耗、低相位偏差、低幅度偏差和低插入损耗等性能,为时间调制阵列提供了一种新颖的单元结构.     

基于阶梯波形的高效时间调制多波束天线

时间调制阵列(time-modulated array, TMA)可产生不同指向的边带多波束,但存在效率低、波束幅度一致性差等缺陷.本文基于阶梯波形提出了一种低成本高效率的时间调制边带多波束实现方法.首先根据任意多波束空间覆盖需求得到TMA的频谱和时域波形,然后基于数控衰减器和0/π移相器的硬件特性实现对理论调制波形的拟合,最终通过阶梯波形优化抑制无用边带功率和边带波动,实现稳定高效的多波束扫描.以8单元TMA为例实现基频、±1、±2次边带对应的5边带,通过调整数控衰减器的衰减步进值寻求调制波形最优解,最终仿真结果显示边带电平抑制在-31.20 dB,工作边带功率波动仅为0.68 dB.该多波束时间调制天线具有成本低、效率高、波束幅度一致性好、无用边带抑制度高等优点,提升了时间调制技术在多波束天线领域的应用价值.     

复权重天线馈电网络的发展现状

近年来,在新兴的通信技术与军事技术的驱动下,多模天线单元与非常规天线阵成为天线技术中的研究热点。这类天线包括各种新型的用到复权重馈电网络的多模天线单元、相位中心连续可移动虚拟天线阵、阵元方向图分集天线阵等等,它们都有重要的应用前景。然而复权重馈电网络的现行解决方案是在馈电网络各支路中级联移相器和可变增益放大器,通过复杂的有源电路甚至有源系统实现。已有方案存在结构复杂、成本高、功耗大等缺点。因此,研究结构简单、低成本、低功耗的无源复权重馈电网络,尤其是可电调无源复权重馈电网络,具有重要的科学意义与广泛的应用价值。文章在这方面提出了若干新的设想。