相控阵列天线论文_李楠,陆云龙,顾婷婷,刘太君,李凯

导读:本文包含了相控阵列天线论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:天线,相控阵,阵列,微带,算法,偶极子,角动量。

相控阵列天线论文文献综述

李楠,陆云龙,顾婷婷,刘太君,李凯[1](2017)在《一种带滤波功能的圆极化可控阵列天线》一文中研究指出提出了一种带滤波功能的2×2圆极化可控阵列天线,采用探针对每个辐射贴片进行馈电,通过控制辐射贴片的激励相位和极化,实现整个阵列天线的圆极化特性。嵌入在阵列天线馈电网络中的耦合谐振器对保证了馈电网络在幅度响应上呈现滤波特性的同时,在相位上控制每个辐射贴片激励端口处的信号相位在-90°和90°之间变化,同时结合90°移相网络,可实现对整个阵列天线左旋圆极化(LHCP)和右旋圆极化(RHCP)的控制。实测结果表明:该阵列天线能控制辐射的圆极化特性,并获得优异的LHCP和RHCP特性;在两种极化状态下,阵列天线工作频带内均具有较为平坦的增益特性,平均增益为10.4 dBic,带外增益特性呈现较好的滤波特性,在远离通带上、下边带100 MHz处增益抑制均达到8.6 dB以上。(本文来源于《微波学报》期刊2017年05期)

周守利,顾易帆,赵伟琳,梁显锋,安军社[2](2017)在《Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计》一文中研究指出为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2017年10期)

汪敏磊,吴敏,陈秀广[3](2017)在《用于电子对抗的相控阵圆极化多层微带阵列天线设计》一文中研究指出本文提出了一种用于电子对抗的X波段相控阵天线,通过电磁仿真软件设计仿真了一款圆极化单馈多层微带阵列天线,通过伺服系统控制相位的变化来控制波束指向。天线单元采用叁层介质板的矩形微带天线,单元馈电方式采用两个正交探针馈电,通过馈电功分网络得到两路同幅度、相位相差90度的激励,从而实现圆极化。最终仿真得到的单元天线工作频段范围分布在9~10GHz,组成2×2相控阵微带阵列天线。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集(上册)》期刊2017-10-16)

吴克利[4](2017)在《阵列天线解耦面技术及其在M-MIMO及相控阵系统中的应用》一文中研究指出在未来第五代移动通信(5G)系统中,大规模MIMO(M-MIMO)阵列天线技术是通过空间复用提高终端用户数量及数据吞吐量不可替代的手段。理论上说,一个基站系统的M-MIMO天线的天线单元个数要远大于所服务的用户个数。实验已经证实,若空间相关性及天线单元间的互耦足够小,M-MIMO技术可带来前所未有的频谱利用率及节能效率。另一方面,在保证足够小的空间相关性条件下减小M-MIMO阵列天线的面积,单元间的互耦将成为设计阵列天线的主要瓶颈。因而,如何有效消除一大规模阵列天线中单元天线间的互耦是在未来5G天线系统中面临的最大挑战。事实上,从二战后阵列天线技术在各种相控阵投入使用以来,到今天各种基于数字波束形成(DBF)技术的多单元阵列天线系统,天线单元间的互耦问题一直是困扰提高系统信噪比、提高抗扰能力、降低辐射副瓣、及减小有源反射的主要难题之一。阵列天线解耦面(ADS)技术是最近香港中文大学射频辐射研究实验室提出的一种崭新的阵列天线解耦技术。通过利用电磁波近场散射及极化耦合的物理概念,人们可以在阵列天线前设计出一层解耦面。该解耦面是一通用阵列天线解耦技术。在不明显影响天线匹配的情况下不仅可以在宽频带内有效消除相邻同极化单元间的互耦,也可以消除相邻异极化单元间的互耦。消除耦合后的天线单元增益提高,辐射方向性还原、干扰大大降低。该技术是目前唯一能够宽频带有效降低大规模二维阵列单元天线间互耦的方法。该报告将全面介绍ADS技术的工作原理、设计方法及多个设计案例,其中包括典型未来5G中M-MIMO二维双极化射频天线阵列的应用,在多波束相控阵的应用、及在非均匀圆极化天线阵中的应用。案例介绍中也将着重分析在无线宏小区及微小区信道情况下,阵列天线解耦面技术结合M-MIMO阵列天线预编码加权可以有效提高信道容量;通过使用解耦面技术,相控阵单元的有源反射可以大大降低,信噪比提高,从而大大提高系统性能。(本文来源于《2017年全国微波毫米波会议论文集(上册)》期刊2017-05-08)

戴竞[5](2016)在《强耦合超宽带相控阵列天线设计与实现》一文中研究指出现代雷达和通信领域对系统多功能化的需求日益迫切,而天线作为系统中重要组成部分,必须适应多设备、多频段、高集成的发展趋势,因此关于超宽带小型化天线及其阵列的研究已成为国内外天线领域的重要课题之一。本文针对此课题并结合近年来兴起的强耦合超宽带阵列,以宽频带、低剖面的相控阵列天线作为设计目标,讨论了强耦合宽带天线的几种阵元形式,给出了几款超宽带Vivaldi及偶极子相控阵列的设计方案及工程实现。同时,由于传统天线设计方法存在着设计方法复杂、设计周期长、过分依赖于天线设计者经验等缺陷,本文也探讨了一种新的天线设计及优化方案。论文的主要工作如下:1.对强耦合超宽带Vivaldi相控阵天线的研究该部分阐述了超宽带阵列天线的设计方法,研究了 Vivaldi阵元的结构尺寸对天线阵列的性能影响,并以Vivaldi天线作为阵元设计了一款相控阵列,该阵列工作带宽超过十倍频程且拥有良好的扫描性能。此外,该部分也设计了一款低剖面小型化Vivaldi阵列天线以及一款全金属强耦合Vivaldi阵列天线。2.对强耦合偶极子相控阵天线以及碎片相控阵天线的研究该部分给出了一款工作频带为叁倍频程的偶极子相控阵列,并针对该阵列设计了一款小型化共面巴伦。针对传统天线设计方法的缺陷,本文提出了一种将遗传算法和电磁仿真软件结合的天线设计优化方法,设计出的强耦合碎片天线可以拥有更加优异的性能。利用该方法将前文中的叁倍频程偶极子天线优化为拥有五倍频程工作带宽的碎片天线,验证了方法的可行性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01)

樊星[6](2016)在《相控阵列天线综合宽角度扫描》一文中研究指出相控阵天线以其具有的高增益和波束扫描的特性被广泛运用在无线通信和雷达系统当中,传统的微带天线相控阵由于受到单元波束宽度及其单元间互耦的影响,主平面的扫描范围一般在-50°~50°,增益下降4-5dB。等间距的布阵方式在单元间距超过半波长时还会使得可见区内出现栅瓣,当进一步扩宽扫描角度时会出现很大的旁瓣电平,这些都制约着相控阵更广泛的应用和发展。本论文围绕着扩宽相控阵扫描角度,同时在宽角度扫描时保持低旁瓣电平这一技术难题,对稀布阵列、方向图可重构天线单元、宽波束天线单元及其在相控阵中的应用进行了研究和分析,通过引进新的布阵方式、重构天线单元方向图以及扩宽天线单元的波束范围实现相控阵列的低旁瓣宽角度扫描特性。主要内容包括:第一章为绪论。主要概述了宽角度扫描相控阵列的研究背景和意义、国内外研究现状和本文在此方面所做的工作。第二章介绍了稀布阵和可重构天线的基本原理,并在此基础上设计了一种对称加权稀布阵列,通过对称布阵和适当选取加权函数的方式进一步减小阵列的旁瓣电平,并结合可重构天线,设计出了一种具有低旁瓣宽角度扫描特性的相控阵。第叁章从传统的磁偶极子出发,设计了一款方向图可重构磁偶极子天线,其工作原理类似于可重构微带八木天线,通过调整寄生贴片的电长度来控制寄生贴片的阻抗特性,从而实现方向图叁种不同状态的辐射特性。并将其与稀布阵相结合,实现了主平面-70°~70°的阵列扫描范围,且始终保持低旁瓣电平较低。第四章设计了一款宽波束互补偶极子天线,此天线单元在主平面有140°的波束宽度,交叉极化低,能够很好的应用在相控阵列中。并基于此天线设计了一种低旁瓣宽角度扫描相控阵列,此阵列采用等间距布阵的方式,能够实现主平面-70°~70°的扫描范围,旁瓣电平低,增益的波动范围在3dB之内。第五章对全文进行了总结,对相控阵列的发展趋势进行了展望。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-08)

张静[7](2016)在《基于液晶材料的相控阵反射阵列天线的研究与设计》一文中研究指出基于液晶材料的相控阵反射阵列天线不仅具有微带反射阵列天线增益高,方向性强,体积小,重量轻的优点,而且可以实现天线波束的扫描功能。这种相控阵反射阵列天线和微带反射阵列天线的区别是利用液晶材料作为微带反射阵列天线的基板,通过外加电场或者磁场改变液晶基板的介电常数调节反射阵面上每个单元的散射相位,从而使反射波在一定范围内实现同相迭加。由于液晶材料在较高的工作频率时仍然能够在宽频带内实现介电常数较宽的调谐范围,因此研究基于液晶材料的相控阵天线对太空探测和太赫兹通信等领域具有重要的意义。本文围绕基于液晶材料的相控阵反射阵列天线的单元特性和阵列设计展开研究。针对基于液晶材料的相控阵反射阵列天线的单元特性,论文首先阐述了微带反射阵列天线的工作原理,相控阵天线的特性参数,反射阵列天线单元移相特性的分析方法,经典移相单元移相功能的实现方式等理论知识。重点分析了基于液晶材料相控阵反射阵列天线的辐射单元的结构组成,相移原理和相移特性,并对经典移相单元和基于液晶材料的移相单元进行仿真分析。在微带反射阵列天线的设计中,文章首先设计了一款Ku波段“回”字形单元结构的微带反射阵列天线,该反射阵列在波束指向角为30度时的增益为20dB。然后,改变“回”字形单元的结构,构造基于液晶材料的“回”字形相控阵反射阵列,从而实现微带反射阵列天线的相控和波束扫描功能,并对该相控阵反射阵列天线的性能进行仿真分析。最终设计出最大波束扫描角为30度的基于液晶材料的“回”字形相控阵反射阵列天线。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2016-04-01)

习文[8](2016)在《相控阵雷达阵列天线子阵划分优化算法研究》一文中研究指出大型阵列天线由于具有高增益、高分辨率等优点而被广泛应用于相控阵雷达系统中,考虑到阵元数目过多带来的高系统成本和复杂度,往往需要对阵列天线进行子阵划分。子阵划分结构的好坏直接影响着阵列信号处理的性能,然而工程中普遍采用比较简单的子阵划分结构,这种设计缺乏充足的理论分析,严重制约了雷达的整体性能,因此如何得到最优的子阵划分结构成为雷达系统设计需要重点考虑的问题之一。一种典型的子阵划分应用是单脉冲测角技术,该技术通过在阵元级上形成和波束,在子阵级上形成差波束,减少了模拟馈线网络数目,降低了硬件制造成本。为了形成低副瓣的和差波束,本文首先在权矢量优化准则下建立了和差波束形成中的子阵划分优化模型,优化的目标是使阵元级等效加权矢量与参考低副瓣加权矢量之间的逼近误差最小。然后,针对线阵子阵级和差波束形成问题,在权矢量优化准则下,子阵划分优化等效于有序阵元级参考差和加权比序列的某种邻接划分,在此基础上本文提出了一种基于分割点位置编码遗传算法的子阵划分优化方法,该方法将有序序列的分割点位置编码成染色体,然后随机产生一组无重复整数完成对种群的初始化,并且设计合适的适应度函数和遗传算子操作来改善算法的收敛性和稳定性。仿真分析表明,该方法相比于其它划分方法而言,能够实现全局搜索并快速收敛到最优解,同时可以获得更小的权矢量逼近误差以及更低的方向图副瓣。接着,针对圆形面阵子阵级最优和差波束形成问题,在权矢量优化准则下,子阵划分优化可以转化为阵元级参考差和加权比矢量集的聚类,因此可以使用传统聚类算法(如K均值聚类算法)进行解决。然而当阵元级加权不均匀(如低副瓣加权)时,使用传统聚类算法并不能使权矢量逼近误差完全最小化。为了解决这个问题,本文提出了一种基于改进K均值聚类算法的子阵划分优化方法,该方法充分考虑阵元级加权的影响,通过修改传统K均值聚类算法的聚类准则和聚类中心来进一步减小权矢量逼近误差。仿真分析表明,当阵元级加权不均匀时,所提方法能够获得最小的权矢量逼近误差和最低的方向图副瓣性能。最后,对全文工作进行了总结,并给出子阵划分技术需要进一步研究解决的问题。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01)

杨焕[9](2015)在《四维端射相控阵列天线馈电一体化技术研究》一文中研究指出端射相控阵天线和圆极化相控阵天线在军事和民用方面得到广泛的应用。现代无线电子系统常常对端射相控阵天线与圆极化相控阵天线提出了非常苛刻的要求,如宽角扫描、宽频带、低副瓣等,常规端射相控阵的幅度相位加权手段越来越难以满足系统需求。通过引入时间设计自由度的四维天线阵则可以在幅相加权基础上增加时间加权,大大提高了端射相控阵设计的灵活性。本文以四维天线作为研究重点,将四维天线原理应用于圆极化天线阵与端射相控阵的分析与综合中。主要研究内容包括叁部分。首先,在端射相控阵天线方面,设计出一种低频平面端射相控阵,实现了端射波束扫描。分别用方向图迭加原理、对称边界原理对其进行分析并仿真,实现了波束在±25°范围内扫描。此外,针对仿真中阵列方向图的上翘现象,分析了其产生原因,并简要地讨论加以抑制的方法。其次,在圆极化四维天线阵方面,设计出16单元圆极化直线天线阵,利用序列旋转方法降低其主瓣方向的交叉极化分量,得到了较高的圆极化纯度。运用时间调制理论,设计出圆极化四维天线阵,利用差分进化算法的全局优化特性,同时优化各单元的工作时序和静态激励幅度,在保持较低交叉极化分量的情况下,综合出超低副瓣方向图。最后,本文重点研究了四维端射相控阵列馈电一体化技术。提出了四维天线阵的馈电集成及其小型化的方法,并进行实验验证。设计了准八木型和伞状偶极子微带天线阵,得到理想的辐射方向图和工作带宽。提出一种新型的移项式时间调制方式,据此设计相应的移相式开关电路,实现两通道180°相移,并显着提高了四维天线阵的天线效率。针对馈电电路的实验结果与仿真结果基本吻合,表明馈电电路达到了新型时间调制方案提出的要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-03-31)

王邦继,刘庆想,张政权,李相强,张健穹[10](2011)在《机械相控阵列天线的电机控制系统设计》一文中研究指出为实现机械相控阵列天线的波束扫描,采用直流电机驱动螺旋天线单元转动来达到预定的辐射相位。利用数字信号处理芯片TMS320F2812设计了直流电机位置控制系统,介绍了控制系统的硬件设计方案、控制策略及软件设计方案。针对直流电机驱动的螺旋天线单元位置控制系统,研究了模糊PID控制算法,并把它应用到控制系统中。实验结果表明,所开发的位置控制系统结构简单,具有响应时间短、无位置超调、定位精度高等良好的控制性能,能够满足螺旋天线单元快速、准确的相位控制要求。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年11期)

相控阵列天线论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相控阵列天线论文参考文献

[1].李楠,陆云龙,顾婷婷,刘太君,李凯.一种带滤波功能的圆极化可控阵列天线[J].微波学报.2017

[2].周守利,顾易帆,赵伟琳,梁显锋,安军社.Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计[J].哈尔滨工业大学学报.2017

[3].汪敏磊,吴敏,陈秀广.用于电子对抗的相控阵圆极化多层微带阵列天线设计[C].2017年全国天线年会论文集(上册).2017

[4].吴克利.阵列天线解耦面技术及其在M-MIMO及相控阵系统中的应用[C].2017年全国微波毫米波会议论文集(上册).2017

[5].戴竞.强耦合超宽带相控阵列天线设计与实现[D].南京理工大学.2016

[6].樊星.相控阵列天线综合宽角度扫描[D].电子科技大学.2016

[7].张静.基于液晶材料的相控阵反射阵列天线的研究与设计[D].合肥工业大学.2016

[8].习文.相控阵雷达阵列天线子阵划分优化算法研究[D].北京理工大学.2016

[9].杨焕.四维端射相控阵列天线馈电一体化技术研究[D].电子科技大学.2015

[10].王邦继,刘庆想,张政权,李相强,张健穹.机械相控阵列天线的电机控制系统设计[J].强激光与粒子束.2011

论文知识图

集成热光开关结构的波导延迟线X-ban...基于色散光纤的光学相控阵列天线具有聚合物电光开关集成结构的波导延...3-3轨道角动量与极化结合传输复用...高频段中心频点时天线的测试方向图(b)添加了一层宽角匹配层的接地偶极子...

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相控阵列天线论文_李楠,陆云龙,顾婷婷,刘太君,李凯
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