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超宽带相控阵天线关键技术研究
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作者 屈世伟 汤润之 +2 位作者 王浩同 方世刚 杨仕文 《微波学报》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
超宽带相控阵天线可以替代多系统独立部署的传统天线,实现侦察、干扰、探测、通信等多种功能的高度集成,在多功能一体化电子系统中发挥着重要作用。在高速飞行器、人造卫星等特殊应用平台中,如何保证良好的宽带宽角辐射性能的同时,实现... 超宽带相控阵天线可以替代多系统独立部署的传统天线,实现侦察、干扰、探测、通信等多种功能的高度集成,在多功能一体化电子系统中发挥着重要作用。在高速飞行器、人造卫星等特殊应用平台中,如何保证良好的宽带宽角辐射性能的同时,实现低剖面、轻量化、低成本、低散射等关键目标是超宽带相控阵天线发展面临的主要技术挑战。本文针对这些关键技术做出了大量研究,并提出了三个超宽带相控阵天线设计方案,其分别围绕低剖面、轻量化、低成本、低散射目标进行设计。加工的天线样机测试结果验证了所提出设计方法的可行性。 展开更多
关键词 超宽带相控阵天线 低剖面 轻量化 低成本 雷达散射截面
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基于自适应空间映射多可信度模型的网状天线形态机电集成优化设计 被引量:1
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作者 谭育正 寇丹阳 张树新 《电子学报》 北大核心 2025年第1期51-62,共12页
为了降低网状天线形态机电集成优化设计时的高昂分析成本,提出了一种基于自适应空间映射的多可信度建模方法.根据分析模型中天线桁架与索网组合结构的连接关系,将网状天线分析模型划分为高、低可信度模型.通过空间映射矩阵,首先将高可... 为了降低网状天线形态机电集成优化设计时的高昂分析成本,提出了一种基于自适应空间映射的多可信度建模方法.根据分析模型中天线桁架与索网组合结构的连接关系,将网状天线分析模型划分为高、低可信度模型.通过空间映射矩阵,首先将高可信度样本映射至低可信度样本空间中,提升高低可信度分析之间的相关性;其次根据映射后的高可信度样本与低可信度样本建立多可信度模型;最后将其应用于网状天线中.相比于传统的多可信度模型,在具有空间偏差的测试函数上,基于空间映射的多可信度模型平均成功率提高了47.3%.在网状天线形态机电集成优化设计应用案例中,与传统粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)相比,在保持相同计算成本的情况下,所提方法优化结果的天线增益平均提升0.515 dB,与利用原始多可信度模型优化相比,优化效果平均提升0.321 dB.通过数值实验和网状天线的形态机电集成优化设计应用测试,验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 网状天线 多可信度模型 空间映射 形态优化 神经网络
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基于非均匀网格法的变形反射面天线多面叠加逼近重构方法 被引量:1
3
作者 赵澎波 任毅行 《技术与市场》 2025年第3期19-22,共4页
机械外载导致天线反射面变形,从而影响天线的电性能。对变形反射面进行精确重构是评估与优化电性能的基础。针对天线在电性能优化中的反射面重构问题,提出了一种基于非均匀网格法的多面叠加逼近重构方法,用于生成变形反射面的计算网格模... 机械外载导致天线反射面变形,从而影响天线的电性能。对变形反射面进行精确重构是评估与优化电性能的基础。针对天线在电性能优化中的反射面重构问题,提出了一种基于非均匀网格法的多面叠加逼近重构方法,用于生成变形反射面的计算网格模型,从而实现快速且精确的天线电磁计算。案例验证结果表明:多面叠加逼近重构方法在重构天线变形反射面时具有显著优势,为反射面天线的精确电磁计算和性能优化提供有力支持。 展开更多
关键词 天线变形 反射面重构 非均匀网格法 电磁计算
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一种基于力密度敏度的网状反射面天线多约束找形方法
4
作者 刘莉 史骏 +2 位作者 张丽媛 张宗芳 张顺吉 《机械设计与制造工程》 2025年第6期132-138,共7页
对于空间网状反射面天线,良好的形面精度可以使天线具有高增益和高方向性,均匀的张力分布可以减少外部环境变化对天线的干扰,找形设计对于网状反射面天线能否满足性能要求至关重要。针对需要满足多种约束的找形问题,提出一种基于力密度... 对于空间网状反射面天线,良好的形面精度可以使天线具有高增益和高方向性,均匀的张力分布可以减少外部环境变化对天线的干扰,找形设计对于网状反射面天线能否满足性能要求至关重要。针对需要满足多种约束的找形问题,提出一种基于力密度敏度的索网反射面找形方法,推导出节点位置和单元长度关于力密度的敏度矩阵,将找形过程转化成一个容易求解序列二次规划问题。对于不同的多约束找形问题,只需修改相应的约束条件,具有较高的设计灵活性。由于支撑桁架变形对于反射面精度的影响不可忽略,基于非线性有限元模型,提出了一个考虑柔性桁架的找形迭代策略。最后通过数值算列说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 索网反射面 找形设计 力密度矩阵 序列二次规划
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表面误差对反射面天线电性能的影响 被引量:15
5
作者 宋立伟 段宝岩 +1 位作者 郑飞 马洪波 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期552-556,共5页
针对反射面天线存在的误差问题,建立了包含系统误差和随机误差对电性能影响的数学模型.该模型根据表面误差与口径面相位分布的关系,利用口径法得到功率方向图.通过对模型分析可知,随机误差对方向图各个方位产生影响;系统误差产生栅瓣,... 针对反射面天线存在的误差问题,建立了包含系统误差和随机误差对电性能影响的数学模型.该模型根据表面误差与口径面相位分布的关系,利用口径法得到功率方向图.通过对模型分析可知,随机误差对方向图各个方位产生影响;系统误差产生栅瓣,且栅瓣的位置和电平取决于变形情况.最后将模型应用到8米口径的抛物面天线中,收到了满意的结果,验证了文中模型和方法的正确性. 展开更多
关键词 反射面天线 表面误差 系统误差 随机误差 电性能
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一种大型反射面天线面板测试与调整方法及其应用 被引量:20
6
作者 王伟 段宝岩 马伯渊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1114-1118,共5页
针对大型抛物面天线反射面分块面板的特点,基于最佳吻合的概念,从机电耦合学科交叉的角度,研究了反射面分块面板的调整问题,推导出了靶标点与调整量之间的影响关系矩阵,给出了数值方法,研制了准实用软件.将程序软件应用于某实际天线中,... 针对大型抛物面天线反射面分块面板的特点,基于最佳吻合的概念,从机电耦合学科交叉的角度,研究了反射面分块面板的调整问题,推导出了靶标点与调整量之间的影响关系矩阵,给出了数值方法,研制了准实用软件.将程序软件应用于某实际天线中,收到了满意的结果. 展开更多
关键词 反射面天线 面板调整 最佳吻合抛物面 机电耦合
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一种多波束抛物面天线的设计与分析 被引量:6
7
作者 雷娟 万继响 +1 位作者 傅德民 傅光 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期399-402,共4页
应用物理光学方法对用于卫星通信的多波束抛物面天线进行了设计与分析,提出了任意形状口径面的处理思想,可方便、有效地计算口径面形状任意、馈源数目任意、馈源放置位置任意的多波束抛物面天线的方向图.最后,用波束优化思想对馈源尺寸... 应用物理光学方法对用于卫星通信的多波束抛物面天线进行了设计与分析,提出了任意形状口径面的处理思想,可方便、有效地计算口径面形状任意、馈源数目任意、馈源放置位置任意的多波束抛物面天线的方向图.最后,用波束优化思想对馈源尺寸及位置进行不断调整,从而使各波束半功率波瓣宽度及偏焦角度达到设计要求,并给出了各组波束方向图.将给定馈源尺寸的抛物面天线的计算结果与GRASP软件仿真结果比较,具有良好的一致性. 展开更多
关键词 多波束 抛物面天线 任意形状口径面 馈源 物理光学
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面天线检测数据处理方法的探讨 被引量:17
8
作者 李宗春 李广云 金超 《宇航计测技术》 CSCD 2003年第2期12-19,共8页
对面天线检测数据处理方法作了一些有益的探讨。从获取被测物的三维坐标后到获取真正有用的信息这一过程需要经过坐标转换和表面误差计算两个步骤 ,其中坐标转换是关键。在坐标转换方面 ,文中提出了曲面自由拟合、公共点转换和CAD面型... 对面天线检测数据处理方法作了一些有益的探讨。从获取被测物的三维坐标后到获取真正有用的信息这一过程需要经过坐标转换和表面误差计算两个步骤 ,其中坐标转换是关键。在坐标转换方面 ,文中提出了曲面自由拟合、公共点转换和CAD面型转换三种方法 ,阐述了这些方法的数学模型 ,并且用实测数据进行了验证计算。理论分析和实际计算两方面显示 :CAD面型转换法既不需要天线的曲面方程 ,也不需要有已知的公共点 ,结果准确、可靠 ,是一种理想的方法 ;如果没有天线的CAD面型 ,但却存在公共点时 ,公共点转换法也是较理想的方法 ,其结果与给定的公共点误差有关 ;如果既没有天线的CAD面型又无公共点或公共点误差很大时 ,只能采用曲面自由拟合法 ,该法准确度最高 。 展开更多
关键词 面天线 数据处理 面型检测 曲面自由拟合 公共点 CAD面型 坐标转换
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开槽结构椭圆超宽带平面天线设计与研究 被引量:11
9
作者 陈瑾 傅光 +1 位作者 吴广德 龚书喜 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期11-14,共4页
提出一种阻抗带宽比为12.9∶1的开槽结构的椭圆平面超宽带天线。该天线的辐射体采用扇形开槽的椭圆结构,而地板为矩形开槽结构,这两处适当位置合适尺寸的开槽使得天线得到了良好的阻抗匹配特性,进而实现了很好的超宽带特性。与以往所提... 提出一种阻抗带宽比为12.9∶1的开槽结构的椭圆平面超宽带天线。该天线的辐射体采用扇形开槽的椭圆结构,而地板为矩形开槽结构,这两处适当位置合适尺寸的开槽使得天线得到了良好的阻抗匹配特性,进而实现了很好的超宽带特性。与以往所提出的超宽带天线相比,本天线尺寸更小,而带宽更宽,实现了在3.1~40GHz频带内反射损耗小于-10dB,在水平面的辐射方向图呈现良好的全向性。仿真和实验证明该天线具有良好的辐射特性及实用性,可以为现今及未来无线通信提供良好的选择。 展开更多
关键词 超宽带 椭圆 扇形开槽 全向性
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冲击波与破片联合毁伤对反射面天线电性能影响的仿真计算 被引量:7
10
作者 袁俊明 张庆明 刘彦 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期169-172,共4页
研究圆抛物面天线在冲击波与破片联合毁伤条件下的远场辐射特性规律。利用高频电磁场分析模块FEKO软件,基于表面电流积分的物理光学法和矩量法,对圆抛物面天线的远场辐射特性进行了建模与分析;比较了反射面完好时和不同密度破片与冲击... 研究圆抛物面天线在冲击波与破片联合毁伤条件下的远场辐射特性规律。利用高频电磁场分析模块FEKO软件,基于表面电流积分的物理光学法和矩量法,对圆抛物面天线的远场辐射特性进行了建模与分析;比较了反射面完好时和不同密度破片与冲击波压力对反射面联合毁伤后的电性能变化规律。结果表明:当冲击波压力不变时,随着破片密度增大,天线电性能在破片密度为20~100孔/m2时天线方向图曲线紊乱,增益值逐渐下降;在破片密度不变而冲击波压力变化时,天线电性能受到显著影响,增益值出现下降趋势,且下降很快。 展开更多
关键词 爆炸力学 天线毁伤 冲击波 破片 物理光学法 矩量法
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重力作用下天线反射面变形及其调整角度的确定 被引量:12
11
作者 王伟 段宝岩 马伯渊 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期645-650,698,共7页
以结构力学分析为基础,根据最佳吻合抛物面的概念,应用矢量叠加原理推导出了大型天线反射面重力变形随俯仰角变化的数学表达式。针对天线表面精度在某仰角调整好而在另一仰角变差的问题,给出了求解反射面精度最佳调整角的优化计算方法... 以结构力学分析为基础,根据最佳吻合抛物面的概念,应用矢量叠加原理推导出了大型天线反射面重力变形随俯仰角变化的数学表达式。针对天线表面精度在某仰角调整好而在另一仰角变差的问题,给出了求解反射面精度最佳调整角的优化计算方法。通过分析某工程12m圆抛物面天线在多工况下的表面误差,及其与ANSYS软件计算结果的比较,证明了所推公式的正确性。数值计算结果表明:此方法能够得到合理的重力预调角。在工程上应用此方法设计和建造大型反射面天线,可提高反射表面的精度,改善天线系统的整体性能。 展开更多
关键词 反射面天线 表面精度 最佳吻合面 最佳调整角
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表面误差对侧馈偏置卡塞格伦天线辐射场的影响 被引量:7
12
作者 刘少东 焦永昌 张福顺 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期865-868,900,共5页
以侧馈偏置卡塞格伦双反射面天线为对象,通过数值计算方法分析了该天线的平均功率方向图,研究了反射面随机表面误差对天线辐射特性的影响.分析过程中首先将反射面上某点的随机误差量定义为该点在标准反射面法线方向上的偏移量,并认为反... 以侧馈偏置卡塞格伦双反射面天线为对象,通过数值计算方法分析了该天线的平均功率方向图,研究了反射面随机表面误差对天线辐射特性的影响.分析过程中首先将反射面上某点的随机误差量定义为该点在标准反射面法线方向上的偏移量,并认为反射面上每一个小区域内的偏移量相同,然后在随机表面误差带来的口径相位误差服从均值为零的正态分布的条件下,推导了天线平均功率方向图的计算公式,并利用该公式模拟计算了相关的数据和曲线.文中结果可为反射面制造精度的确定提供参考. 展开更多
关键词 反射面天线 平均功率方向图 随机表面误差 正态分布
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新型可用于移动手持设备的小型三频天线 被引量:6
13
作者 戚冬生 黎滨洪 刘海涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1979-1981,1985,共4页
基于多频通信终端设备对天线工作频段和尺寸的要求,提出了一种新型的三频段(GSM/DCS/ISM)小型平面倒F天线,并制作了实物模型.通过测量,得到的3个频段的相对带宽分别为3.4%,10.3%和2.1%.分析了在有塑料外壳和手持时对该天线特性的影响,... 基于多频通信终端设备对天线工作频段和尺寸的要求,提出了一种新型的三频段(GSM/DCS/ISM)小型平面倒F天线,并制作了实物模型.通过测量,得到的3个频段的相对带宽分别为3.4%,10.3%和2.1%.分析了在有塑料外壳和手持时对该天线特性的影响,并给出了在自由空间测量得到的方向图和增益.实验结果表明,该天线完全适用于多频无线通信系统. 展开更多
关键词 无线通信 平面倒F天线 三频天线 小型平面天线
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反射面天线机电耦合分析及实验验证 被引量:3
14
作者 李鹏 王伟 +1 位作者 周生怀 郑飞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期541-546,共6页
针对反射面天线分析设计中存在的机电分离问题,使用结构分析软件得到天线面板的结构变形,将变形转化为相位差引入天线远区电场公式中。通过推导的网格转换矩阵,在结构网格的基础上完成天线远区电场的计算。同时根据半功率波瓣宽度预估... 针对反射面天线分析设计中存在的机电分离问题,使用结构分析软件得到天线面板的结构变形,将变形转化为相位差引入天线远区电场公式中。通过推导的网格转换矩阵,在结构网格的基础上完成天线远区电场的计算。同时根据半功率波瓣宽度预估方向图的离散精度。利用某3.7米卡氏通信天线进行了验证实验,试验结果表明本文方法是正确有效的。与软件集成的分析方法相比,该方法不但电磁分析精度较高,而且分析时间更短。 展开更多
关键词 反射面天线 机电耦合 网格转换矩阵 数值计算 实验验证
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从远场方向图反推天线面板调整量 被引量:3
15
作者 王伟 宋立伟 +1 位作者 李鹏 马洪波 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1959-1962,共4页
针对大型分块反射面天线面板调整次数多、效率低的问题,提出了一种从天线远场方向图反推出面板调整量进而快速调整的方法。应用物理光学(physical optics,PO)法建立了表面节点位移与远区电场的线性关系,将面板调整向量与远区辐射场强用... 针对大型分块反射面天线面板调整次数多、效率低的问题,提出了一种从天线远场方向图反推出面板调整量进而快速调整的方法。应用物理光学(physical optics,PO)法建立了表面节点位移与远区电场的线性关系,将面板调整向量与远区辐射场强用线性方程组联系起来。利用奇异值分解(singular value decomposition,SVD)法求解线性方程组得调整向量,从而实现由方向图反推调整量的目的。对某工程案例进行了分析计算,给出了相应的数据与曲线,证明了所提方法的有效性,为大型天线反射面板的精确调整提供了指导。 展开更多
关键词 大型反射面天线 远场方向图 面板调整量 机电耦合
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太赫兹平面天线的设计 被引量:3
16
作者 郁梅 许伟伟 +3 位作者 安德越 张明义 陈健 吴培亨 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第3期369-373,共5页
天线与太赫兹检测器的匹配网络是集成天线与太赫兹检测器的核心。针对低阻抗太赫兹检测器,在650 GHz设计了输入阻抗为7Ω的平面U型天线和接有λg/4匹配器的蝶形天线,以及输入阻抗为50Ω的平面对数天线和平面对数正弦天线。检测器的直流... 天线与太赫兹检测器的匹配网络是集成天线与太赫兹检测器的核心。针对低阻抗太赫兹检测器,在650 GHz设计了输入阻抗为7Ω的平面U型天线和接有λg/4匹配器的蝶形天线,以及输入阻抗为50Ω的平面对数天线和平面对数正弦天线。检测器的直流偏置电路会使天线上的高频能量通过该偏置回路漏出,故在偏置线上应用带隙结构形成低通滤波器。仿真了该滤波器的相关参数及接入位置,使得高频下天线不受超导检测器偏置回路的影响。 展开更多
关键词 太赫兹 蝶形天线 U型天线 平面对数周期天线 平面对数周期正弦天线
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用复射线法分析二维反射面天线的电磁散射 被引量:8
17
作者 阮颖铮 邓书辉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期78-83,共6页
本文用一组复源点产生的高斯波束来拟合入射的局部均匀平面波,根据复射线理论和一致性绕射理论,得出了求解二维圆柱形凹反射面的散射场和雷达截面积(RCS)的理论公式,给出了水平和垂直极化时的计算结果,并与其它方法所得结果进行了比较。
关键词 面天线 复射线法 分析 电磁散射
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大型双柱面紧缩场天线缝隙的近场扰动 被引量:4
18
作者 葛俊祥 何国瑜 江贤祚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期25-28,共4页
本文采用等效磁流法和Fresnel近似积分法对大型双柱面紧缩场天线拼合缝隙的近场扰动进行了分析和计算.数值计算结果表明,当双柱面天线缝隙宽度小于最高频率的1/10波长时,天线缝隙对近场的扰动可以不予考虑.
关键词 紧缩场 双柱面天线 缝隙
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宽角扫描偏置单反射面天线的面赋形设计 被引量:3
19
作者 刘少东 焦永昌 张福顺 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第5期17-21,共5页
为实现宽角扫描,对偏置单反射面天线进行了面赋形设计,减少了天线在扫描过程中所需馈源阵单元的数目,或者说在馈源阵单元数目给定的情况下,赋形工作降低了波束扫描给天线带来的增益损失。赋形工作中,首先根据反射面的初始数据,以双三次... 为实现宽角扫描,对偏置单反射面天线进行了面赋形设计,减少了天线在扫描过程中所需馈源阵单元的数目,或者说在馈源阵单元数目给定的情况下,赋形工作降低了波束扫描给天线带来的增益损失。赋形工作中,首先根据反射面的初始数据,以双三次B样条函数逼近其初始形状,然后从各预定的馈源位置向反射面发出若干条射线,并采用几何光学(GO)求得这些射线经反射面反射后的方向,最后以这些反射线的方向与各对应扫描方向之间的偏差最小为优化目标,通过Powell方法对样条函数的插值数据点进行调节,最终确定了赋形反射面的形状。模拟结果表明了文中所述方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 宽角扫描 反射面天线 面赋形 馈源阵 增益损失 赋形设计 偏置 Powell方法 三次B样条 赋形反射面
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可展构架式抛物面天线背架模型设计 被引量:3
20
作者 岳建如 关富玲 +1 位作者 陈向阳 胡其彪 《工程设计学报》 CSCD 2000年第2期32-37,共6页
详细介绍了一种可展构架式抛物面天线的设计思想及过程 ,从单元分析入手 ,构造整体结构 ,由于其展开过程不需要外加的动力 ,由对角杆中的弹簧驱动就可以完成 ,空间应用有一定的实用性 ,所以这种天线有很好的应用前景。
关键词 展开结构 天线背架 可展构架式抛物面天线 设计
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