多波束天线

摘要： 为保证多波束天线在温度大范围变化条件下的指向性能,提出一种高热匹配性大型馈源阵设计方法。首先采用辐射状条形接口实现馈源相位中心自适应拟合,解决了以往热匹配设计时相位中心无法固定的问题;然后通过预设力弹簧来解决游离间隙配合引起的力学环境微损伤和指向变化问题;最后采用遗传算法对各条形接口的分布位置进行优化。利用该方法对某多波束天线馈源阵进行优化设计后的测试结果表明,馈源阵热变形对天线指向精度的影响最大值仅为0.020 3°,满足波束指向偏差不大于0.025°的要求。

摘要： 本文提出了一款工作在28GHz的双层多波束天线,由基片集成波导(substrate integrated waveguide,SIW)来实现。该天线的波束形成网络(beam forming network,BFN)采用双层4×4 butler矩阵结构,这不仅减小了BFN的尺寸,还简化了网络复杂度。本文用2×4缝隙天线阵作为辐射天线。仿真结果显示,BFN各端口的输出相位误差分别为13°、12°、17°、15°。该天线在不同端口馈电时,可分别实现16°、-40°、46°、-12°的波束指向,与理论计算结果基本吻合。

摘要： 星载多波束天线是解决卫星大容量高速率通信业务需求的主要手段之一,多波束天线被广泛应用于各种卫星通信系统。对星载相控阵多波束天线、透镜多波束天线、常规反射面多波束天线和相控阵馈电反射面多波束天线等多种形式的天线进行分析,提出一种新型相控阵馈电反射面多波束天线,给出相应的设计方法,并研制原理样机进行验证。该天线具有收发共口径、阵列规模小,成本低,波束数量可扩展、可快速捷变,功率动态调用效率高,与平台适装性好等特点。相比二维相控阵天线体制,该天线可实现更多的波束数量;相比反射面多波束天线,又能实现全部波束的捷变扫描以及阵面功率93%~97%的集中调用能力。

摘要： 高通量卫星通信利用多点波束技术,结合频率复用,在相同的频谱资源下,可将卫星通信容量提升数倍。高通量卫星通信所具有的无缝覆盖和通信容量大的优势是新一代卫星通信的发展方向。对近年高通量卫星通信的技术和发展进行了综述,总结了多波束天线技术和频率复用技术的情况,展望了高通量卫星未来发展方向。

摘要： 多波束天线可以通过馈源产生多个独立的高增益窄波束,不仅能够解决毫米波在自由空间中高损耗和信号干扰的问题,而且能够动态控制波束方向,实现波束切换,扩大信号覆盖范围。本文基于Butler矩阵以及多波束天线理论设计了一种Ka波段多波束天线子系统。采用铜基微同轴工艺设计宽带正交耦合器、移相器以及交叉结三个基本单元,实现4×4 Butler矩阵,采用Vivaldi天线设计1×4天线阵列并将Butler矩阵作为其馈相网络。利用铜基微同轴-倒装芯片封装技术,实现铜基微同轴与有源芯片的异构集成,Butler矩阵的输入端口集成开关芯片,Butler矩阵的输出端口与天线之间集成放大器芯片。最终仿真设计出Ka波段Butler矩阵馈电1×4多波束天线子系统,在28~35 GHz的频段内,多波束天线的增益可达14.47 dBi,波束最大覆盖范围可达±32°,有利于提升毫米波通信系统的信噪比、通信容量、抗干扰能力以及信号覆盖范围。

摘要： 随着卫星通信技术的发展,以及在最新通信、定位和导航领域中的应用,卫星通信技术为各个领域提供了方便,从而也促进了卫星通信的快速发展。在实际的实施过程中,卫星通信面临的主要问题是保证各种干扰存在的情况下卫星通信系统的稳定性和安全性,这主要表现在抗干扰能力上。因此,本文分析了影响卫星通信的因素以及当前卫星通信抗干扰技术的现状,并展望其发展趋势。

摘要： 基于3D打印技术设计、制造了一种具有波瓣等化特性的工作在X波段的多波束龙伯透镜天线。透镜所需梯度变化的相对介电常数通过改变透镜每个单元的介质填充率得到。运用一组双模圆锥喇叭天线作为馈源,从而产生具有波瓣等化特性的多个波束。实验证明,该天线能够在三维空间产生多个波束,在水平和俯仰方向覆盖±20º的范围,各波束辐射特性几乎相同。天线的最高增益为22 dBi,3 dB波束宽度为8º,具有高增益和良好的聚焦特性。由于该天线制造简单、快速且成本低,凭借其良好的工作特性,在雷达、探测、传感等领域有着良好的应用前景。

摘要： 针对卫星干扰处理中的多目标定位问题,该文提出基于压缩感知的定位方法.该方法利用目标的空间稀疏性,以及多波束天线在不同信号源方向上的增益不同,仅需要测量接收信号强度便可实现多个干扰的位置识别.研究结果表明,定位性能与节点分布、目标个数、波束覆盖半径、判决门限有关.在给定参数及原对偶内点算法下,该方法可实现1～4个干扰源的空域定位,在信噪比为20 dB时定位精度达到7.7 km,优于经典的旋转干涉仪和空间谱估计测向方法.

摘要： 为有效降低卫星载荷的重量,同时保证卫星较高的通信容量,设计了阵列馈电单口径反射面多波束天线,利用262个馈源形成目标区域600个高增益点波束覆盖;提出了一种新的优化方法,即基于方向图特征提取的遗传算法.利用该方法,结合馈源复用技术,实现了600个点波束快速优化.仿真结果表明,采用本文方法能够有效降低单口面阵列馈电多波束天线方向图优化过程引入的人为误差,提高方向图优化效率.

摘要： 大规模卫星星座的出现给传统测控模式带来了巨大挑战.利用机械扫描式的测控天线对卫星进行的一对一测控已不能很好满足大规模卫星星座的测控需求,具备快速指向能力的多波束测控天线是解决大规模星座测控的有效手段.通过对国内外多波束测控天线的调研,介绍了多波束测控天线的发展概况,对其技术特点进行了分析和研究,指出了多波束测控天线在星座测控中的优势,并提出基于多波束测控天线的星座测控建议.

摘要： 提出了一种可以在方位面实现360°扫描的柱透镜多波束天线.该天线由一个均匀介质柱透镜、排成一个圆形平面的渐变缝隙天线(TSA)阵列、以及放置在圆柱透镜上下两端的圆形金属盘组成.通过在TSA单元之间切换实现水平面的波束扫描.本文利用CST-MWS软件仿真优化了中心频率为24GHz的柱透镜多波束天线.天线由30个直线渐变缝隙天线作为馈源,每个单元产生的波束的E面波宽可达12.1°,实现了水平面360°扫描,增益达到15.2dBi.由于天线结构对称,所以波束一致性非常好.

摘要： 针对多波束天线方向图需要赋形为特定形状的问题,本文采用基于最速下降法的闭环迭代自适应综合算法得到综合后的最优权值,通过仿真结果比较,该自适应方向图综合算法计算权值满足方向图赋形要求,且该算法原则上可用于任意阵列方向图综合.

摘要： 本文阐述了用于地面接收的抛物环面多波束天线,多焦点倾斜抛物面天线以及抛物面偏焦多波束天线的设计原理及辐射特性,对它们的性能进行了仿真分析计算,总结讨论了这几种天线的特点及其适用场合.

摘要： 本文应用透镜原理设计并实现了一种30GHz频段的高性能毫米波多波束天线.该天线由作为输入端口的7个波导H面喇叭、24调节相移的矩形波导和开口波导阵组成.经过设计、加工、测试,获得的7个波束覆盖了-14°到14°的范围,半功率波束宽度为4°,波束增益最高为20.03dB,最低为18.91dB.

摘要： 基于坐标变换的光学变换理论是一种新的调控电磁波的方法,基于这种方法得到的电参数一般为非均匀各向异性材料,而应用保角形变换理论则可以将材料的电参数变为非均匀各向同性材料,这大大降低了实现的难度.许瓦兹-克里斯多菲变换在设计多波束天线设计中非常重要,但是基于这种许瓦兹-克里斯多菲多角形的保角形变换得出的表达式非常复杂,本文将复分析中级数理论用到许瓦兹-克里斯多菲多角形的保角形变换中,简化了计算过程,并用这种方法设计了一款多波束天线,仿真结果验证了这种方法的可行性.

摘要： 本文提出了基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的W波段二维波束扫描网络,结合2×4SIW裂缝阵天线,可以实现两个维度上8个波束的自由切换,覆盖范围达到了±60°.其中,网络采用Butler矩阵、3dB定向耦合器和移相器相结合的方法来增加扫描波束的维度和个数,同时又利用低温共烧陶瓷(Low-temperature co-fired ceramic,LTCC)的多层工艺技术,实现了小型化的设计.所设计的多波束天线的波束增益为11.4dBi,3dB波束宽度可达30°.

摘要： 近年来，由于各国卫星通信业务的迅速增长，轨道与频率资源日趋紧张，卫星所处电磁环境日益恶化，通信卫星受干扰事件屡见不鲜，导致一些用户的业务被中断，不仅在经济上造成很大损失，且产生了不可估量的社会影响。迅速准确地确定干扰源的空间位置并采用适当手段来消除其影响，是现代卫星通信系统的一项基本电子防护要求。rn 随着卫星多波束天线的成熟应用，我国的军事通信卫星也逐步采用多点波束天线，这种天线可以采用干扰方向天线调零技术有效地抑制干扰，使受扰点波束方向上干扰很难奏效。为快速准确找到干扰源位置并采取相应的抗干扰措施，对多点波束天线的干扰源定位技术研究非常必要，且具有迫切的实际需求和广泛的应用价值。本文立足当前卫星干扰源定位的迫切需求,针对多点波束GEO通信卫星干扰源定位技术进行研究,通过分析各种定位方法的优缺点,提出一种更加简单易行、定位精度较高的单星干扰源定位方法,为我国战略通信卫星的可靠运行提供切实可行的基础支撑。rn 基于星载多波束天线的单星干扰源定位技术具有成本低、技术相对简单的优点，在定位精度要求不高的应用场合具有较强的竞争力，不仅可以作为独立手段协助排除地面干扰源，其定位结果还可以用来引导低轨侦察卫星进行更加精确的定位。当然，该方法的定位精度依赖于多波束天线方向图的测量精度以及多波束环境下干扰源信号强度的估计精度等因素，各种误差因素对定位精度的影响以及相应的补偿措施也需要进一步研究，因此该方法离实际应用还有较长的一段路要走。

摘要： 某预研项目要求对现有的15米S/Ka双频段天线馈源进行改造,引入Ka频段多波束引导功能.为此论证了S/Ka双频段馈源引入Ka频段多波束的可行性,并给出了初步的设计方案,结合现有的15米S/Ka天线设计数据进行了性能仿真计算.

摘要： 随着卫星通讯技术的蓬勃发展，多波束天线技术在卫星通信中的得到了广泛的应用。多波束天线不但能够高增益的覆盖较大地域面积，而且又能根据需要调整波束的形状。介绍了一种平面微带结构的S波段8×8butler矩阵设计.矩阵以3dB电桥、移相器和交叉跨接器为基本单元组合而成.测试结果表明,该矩阵具有性能稳定,结构简单,加工方便,成本低等优点.

摘要： 传统的波导型Rotman透镜采用矩形波导作为阵列口.矩形波导宽边尺寸限制了Rotman透镜相邻阵列口的间距,从而使阵列扫描时高频段易出现栅瓣.单脊波导尺寸小于工作于同频段的矩形波导,本文采用这一特性设计了一款单脊波导Rotman透镜,成功的减小了透镜的阵列口间距,扩大了Rotman透镜在满足阵列扫描时不出现栅瓣情况下的工作带宽.利用HFSS软件对设计的单脊波导型Rotman透镜进行了仿真与优化,给出了仿真结果.

摘要： 本发明实施例公开了一种多波束天线馈电网络，用于避免支路微带线的长度误差对馈电网络的影响，提高了馈电网络的性能。本发明实施例包括：输入端口，用于输入能量信号；第一输出端口和第二输出端口，分别用于输出第一天线信号和第二天线信号；干路微带线、M个第一开关和M条支路微带线；第二开关，所述第二开关为单刀M掷开关，且包括第二开关输入端与M个第二开关输出端，所述第二开关输入端与所述输入端口相连，所述M个第二开关输出端分别连接在所述M条支路微带线的第二端上。本发明实施例还提供了相关的多波束天线馈电阵列。

摘要： 一种多波束天线阵列及多波束天线，包括至少一个第一天线子阵列和至少一个第二天线子阵列，所述第一天线子阵列包括多个第一辐射单元，所述第一辐射单元采用方形栅格排列方式，所述第二天线子阵列包括多个第二辐射单元，所述第二辐射单元采用三角形栅格排列方式。通过将方形栅格排列方式的第一天线子阵列，和三角形栅格排列方式的第二天线子阵列混合在同一个多波束天线阵列中，能够有效的优化该多波束天线阵列水平面副瓣电平的指标。

摘要： 提供了一种多波束天线接收设备，能够在抑制计算量的增加的同时，改善接收质量。所述多波束天线接收设备包括路径检测控制部分(108)，用于根据从M个接收波束路径检测部分(1061到106M)输出的、当前时刻之前所检测到接收波束号和路径延迟对以及与各个接收波束号和路径延迟对中的用户信号接收质量有关的信息，控制M个接收波束路径检测部分(1061到106M)当前时刻的路径检测范围。当在M个接收波束路径检测部分(1061到106M)中针对每个用户进行路径检测时，根据由路径检测控制部分(108)控制的路径检测范围来检测接收波束号和路径延迟对以及与接收波束号和路径延迟对中的用户信号接收质量有关的信息。

摘要： 本发明涉及天线技术领域，公开了一种多波束天线阵列、基站天线及天线阵列去耦方法，其中多波束天线阵列包括分别安装于反射板上的去耦装置和若干个子阵列；任一子阵列包括若干个辐射单元，去耦装置包括设于子阵列中相邻两个辐射单元之间的金属片，金属片呈T型、垂直于反射板且与反射板相连的一端宽度小于另一端的宽度。本发明提供的一种多波束天线阵列、基站天线及天线阵列去耦方法，通过在两个辐射单元之间设置金属片，提高了辐射单元之间的波束隔离度，从而实现天线在减少天线物理尺寸同时，提高了天线性能，且上述去耦装置结构简单，可以降低成本。

摘要： 本发明实施例公开了一种多波束天线馈电网络，用于避免支路微带线的长度误差对馈电网络的影响，提高了馈电网络的性能。本发明实施例包括：输入端口，用于输入能量信号；第一输出端口和第二输出端口，分别用于输出第一天线信号和第二天线信号；干路微带线、M个第一开关和M条支路微带线；第二开关，所述第二开关为单刀M掷开关，且包括第二开关输入端与M个第二开关输出端，所述第二开关输入端与所述输入端口相连，所述M个第二开关输出端分别连接在所述M条支路微带线的第二端上。本发明实施例还提供了相关的多波束天线馈电阵列。

摘要： 一种多波束天线阵列及多波束天线，包括至少一个第一天线子阵列和至少一个第二天线子阵列，所述第一天线子阵列包括多个第一辐射单元，所述第一辐射单元采用方形栅格排列方式，所述第二天线子阵列包括多个第二辐射单元，所述第二辐射单元采用三角形栅格排列方式。通过将方形栅格排列方式的第一天线子阵列，和三角形栅格排列方式的第二天线子阵列混合在同一个多波束天线阵列中，能够有效的优化该多波束天线阵列水平面副瓣电平的指标。

摘要： 提供了一种多波束天线接收设备，能够在抑制计算量的增加的同时，改善接收质量。所述多波束天线接收设备包括路径检测控制部分(108)，用于根据从M个接收波束路径检测部分(1061到106M)输出的、当前时刻之前所检测到接收波束号和路径延迟对以及与各个接收波束号和路径延迟对中的用户信号接收质量有关的信息，控制M个接收波束路径检测部分(1061到106M)当前时刻的路径检测范围。当在M个接收波束路径检测部分(1061到106M)中针对每个用户进行路径检测时，根据由路径检测控制部分(108)控制的路径检测范围来检测接收波束号和路径延迟对以及与接收波束号和路径延迟对中的用户信号接收质量有关的信息。

摘要： 本发明涉及天线技术领域，公开了一种多波束天线阵列、基站天线及天线阵列去耦方法，其中多波束天线阵列包括分别安装于反射板上的去耦装置和若干个子阵列；任一子阵列包括若干个辐射单元，去耦装置包括设于子阵列中相邻两个辐射单元之间的金属片，金属片呈T型、垂直于反射板且与反射板相连的一端宽度小于另一端的宽度。本发明提供的一种多波束天线阵列、基站天线及天线阵列去耦方法，通过在两个辐射单元之间设置金属片，提高了辐射单元之间的波束隔离度，从而实现天线在减少天线物理尺寸同时，提高了天线性能，且上述去耦装置结构简单，可以降低成本。

摘要： 本发明涉及多波束天线在轨日变指向误差测试及波束指向校准方法，属于星载多波束天线技术领域；首先通过在轨单脉冲指向校准，获得多波束良好的初始指向；在此基础上进行反射器指向拉偏，获得误差遥测电平和波束指向误差的转换关系，进而通过24小时误差电平遥测数据反演得到多波束的日变指向误差；最后通过一天内指向误差与时间的变化曲线实现准确的可视化中值校准，本发明保证波束指向在俯仰和方位轴变化的一致性，提升波束在轨指向精度，保证多波束在轨良好使用。

摘要： 本发明公开了多波束天线提升波束交叠电平的超材料结构及其设计方法，属于多波束天线技术领域；该天线包括反射面和馈源阵列，所述馈源阵列位于反射面的中心处；所述馈源阵列包括多层层叠设置超材料等效层和阵列的角锥喇叭；每一超材料等效层均包括作为主体的印制板，每一印制板上均设有阵列的方形贴片单元阵，每一方形贴片单元阵分别位于对应的角锥喇叭的喇叭口顶部。本发明能够有效提升多波束天线的波束交叠电平，提高多波束天线跟踪和探测距离；并且采用印制板工艺，具有损耗低、环境适应性好，对双反射面天线系统的辐射性能影响很小。