天线组阵

摘要： 针对天线组阵窄带信号合成方法中低信噪比条件下合成性能较差的问题,在传统天线组阵全频谱合成方法的基础上,加入正交下变频、低通滤波和抽取模块,采用频域互相关对合成方法进行优化。对采用传统方法与改进后方法的合成损失进行了仿真分析,使用旋转基线相位干涉仪进行了实测点频信号合成,验证了方法的正确性。验证结果表明,改进后的合成方法降低了低信噪比条件下(SNR∈[-20,-15]dB)天线组阵窄带信号的合成损失,提高了合成性能。

摘要： 为了满足我国首次火星探测任务的需要,确保探测器有效载荷科学数据的顺利下传,将采用天线组阵的方式进行数据接收.天线组阵数据接收技术在航天工程中的应用国内尚属首次,为此开展了信号合成方法和处理流程的研究,提出了利用模型计算和基于科斯塔斯环的搜索估计相结合的初始时延和多普勒频差快速估计方法.利用现有的密云站50 m天线和昆明站40 m天线,以嫦娥3号着陆器数传信号为实验对象,开展了天线组阵与数据接收技术检验实验.研究和实验结果表明,全频谱合成方法优于符号流合成方法,其合成损耗小于等于0.45 dB,可用于我国首次火星探测任务天线组阵的信号合成;初始时延和多普勒频差快速估计方法可提高广域组阵信号互相关的搜索效率;所确定的信号合成技术流程和数据处理方法可用于后续信号合成软硬件设备的研制和开发.

摘要： 针对月球探测过程中地月通信路径损失大的问题,利用STK仿真软件建立地月通信仿真场景,通过仿真分析了地面站与月球探测器间的链路情况,用于后续对比分析.结合Matlab分析了路径损失情况,深入研究了通过增大天线口径、 提高工作频率等方法对路径损失的改善,并通过仿真对比分析了不同措施的效果,指出存在的局限,提出利用新技术弥补地月通信中巨大的路径损失.

摘要： 深空天线组阵是实现极远距离深空探测和通信的重要手段之一。基于天线组阵的信号模型,深入研究了深空天线组阵的空间功率合成特性,分析了各天线信号的时延及相位补偿误差对空间功率合成性能的影响,并研究了天线组阵的阵型对栅瓣位置及幅度特征的影响。仿真试验结果表明:均匀分布方形天线组阵的栅瓣分布均匀且幅度较大,随着天线组阵非均匀分布程度的增加,栅瓣会变得散乱分布且幅度降低,但主瓣的变化并不明显。圆形天线组阵的栅瓣分布比较散乱,而L形天线组阵的主瓣和栅瓣均为椭圆形。为深空天线组阵系统的设计提供了一定的参考。

摘要： 为定量分析天线组阵宽带信号频域合成方法中最佳的子带划分数,首先,介绍了频域合成方法并构建了宽带信号合成系统模型;然后,分析了点频信号条件下的合成性能;最后,通过在频域进行积分扩展,得到不同子带划分数条件下的合成损失理论公式.仿真结果表明,子带划分数越多,频域合成方法合成性能越高,但硬件开销越大.以合成损失与硬件开销为评估指标,最佳子带划分数为128.

摘要： 传统天线组阵理论为了简化分析,均假设反正切相位鉴别器是一种最大似然估计器,其估计方差能够达到克拉美-罗下界.然而当相关信噪比在中等值以下时,这一假设条件不再适用.为此,分析了相关信噪比对相位估计性能的影响.针对传统天线组阵合成性能分析方法在描述低相关信噪比条件下相位估计性能方面存在的问题,通过引入修正因子,得到了相位估计方差的理论公式,实现了对低相关信噪比条件下相位估计性能的准确描述.

摘要： 提出了一种基于全球导航卫星系统差分的天线阵大气相位扰动实时修正方法,以高稳定度的原子钟作为外频标,利用导航卫星载波相位的单差与历元上的双差,并通过星历扣除由于卫星运动引起的相位变化,在周跳检测和修正后,通过长周期的拟合消除卫星轨道和站坐标误差的影响,最后通过双频或多频信号实现两地电离层和对流层扰动的实时测量.在国家天文台北京密云站和云南昆明站分别部署了一套全球导航卫星接收设备,进行异地大气相位扰动实时修正方法的实验验证.利用双频载波相位测量数据对第三频率进行修正,结果表明,在不同天气条件下修正后的大气相位扰动均方根达到1.9mm,表明该方法可用于射电天文和深空探测中天线阵的大气相位扰动修正.

摘要： 子带分割与重构系统是天线组阵系统的重要组成部分.针对传统子带分割与重构系统参数设置不灵活的问题,提出了采用加权叠加(Weighted Overlap-Add,WOLA)结构滤波器组实现子带分割与重构的方法,对WOLA结构的分析滤波器组和综合滤波器组进行推导,利用窗函数法设计具有重构特性的原型低通滤波器,并利用Matlab进行仿真.仿真结果表明,采用WOLA结构子带分割与重构系统增强了参数设置的灵活性,当输入信号是理想无噪信号时,重构误差在5×10-3以内,与离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)多相滤波结构相比,系统重构误差减小了一个量级;当输入带噪信号时,重构误差随着信噪比的增加而降低,当信噪比大于20 dB时重构误差回到5×10-3以内,验证了WOLA结构子带分割与重构系统的可行性和良好的重构特性.

摘要： 针对航天器初始轨道精度无法满足连线干涉测量(CEI)载波相位解模糊需求的问题,提出了一种采用短基线天线阵辅助的解模糊方法.从理论上分析了载波相位模糊产生的原因以及不同方向角、不同基线长度条件下解模糊对轨道预报精度的最低要求,对具有代表性的1 km短基线天线阵在主站测距加两基线方向角(Rlm)体制下的定位精度进行了仿真,结果表明,方向角越大,该方法的无模糊基线长度扩展能力越强.最后给出了达到最优测角精度的基线长度设置和解模糊流程.

摘要： 深空测控网采用大规模天线组阵系统比单个大天线具有明显的优势,构建一个Ka频段的天线组阵系统无论对于星际测控通信还是天文观测都是一种高效费比、可持续扩展的技术方案.然而天线组阵系统工作于Ka波段时,由于天线间相位的快速起伏漂移将使得合成信噪比迅速恶化,这尤其对于深空测控上行链路信号的相位监测和闭环控制带来巨大挑战,所以对天线间大气相位扰动测量和数值模拟非常必要性.参考国外相关的干涉测量数据,首先分析了天线组阵大气相位扰动测量和统计分析方法,然后利用微波大气湍流模型,建立了天线组阵相位漂移抖动模型,对大气湍流引起的相位延迟扰动过程进行了仿真实现.利用模型产生的天线组阵相位抖动数值,可以测试和评估天线组阵信号合成处理系统的适用性.

摘要： 分析了深空天线组阵中宽带信号合成需求,提出了一种宽带信号频域波束形成方法,设计了相应的信道化滤波器组达到了近似完全重建的目的,采用多相FIR和FFT结合的方式降低了DFT滤波器组的计算量.在此基础上开展了原理样机的研制,测试结果表明合成损失小于0.4dB,验证了设计的合理性.

摘要： 天线组阵技术是提高深空微弱信号接收信噪比(SNR)的一种有效途径。现有的天线组阵信号合成算法，如SUMPLE算法、Eigen算法，对于极低信噪比(小于-10dB)信号仍无法实现有效合成。本文提出了一种基于信噪比估计的迭代信号合成新算法，该算法将各天线接收信号的相位和延时差作为参量，以合成后信号的信噪比最大化作为目标函数，在迭代过程中进行单纯形最优化搜索。仿真结果表明，与SUMPLE算法相比，本算法在同等条件下能够将单个天线的接收信噪比门限降低10dB以上。当信噪比估计采样点数为256，均匀天线阵阵元个数为4时，本算法可将合成后信号的信噪比由合成前单个信号的-12dB提高到-6dB左右。而作者所设计的基于1/6码率Turbo码的极低信噪比接收机，能够稳定工作在-7dB的信噪比下，和本算法相结合，可进一步降低单天线接收机的接收门限，对于深空通信具有十分重要的意义。

摘要： 未来深空测控与通信系统的建设与发展面临着三个紧迫的难题：探测距离的增加和深空传输数据量的持续增长，要求地面系统的传输能力不断提高;建设更大天线的技术风险与成本控制;多个深空航天器同时测控的要求。天线组阵技术可以用多个低成本小天线构成增益远高于单个大天线的接收系统，是一种高效费比、可持续扩展的解决方案。在射电天文和深空通信应用中，下行组阵技术已经成熟，目前采用天线阵进行深空测控通信的一个关键性难题，就是能否支持上行链路组阵。本文首先分析了上行组阵的技术特点，以及各种相位标校方法的优缺点，然后研究了一种基于地球轨道卫星的上行组阵相位标校技术。

摘要： 相关算法是天线组阵的关键技术之一.目前主要有两类相关算法:基于特征值的EIGEN类算法和基于相关的SUMPLE类算法.分析比较了这两类算法的原理、收敛性能、算法复杂度、信号合成效率等方面的问题,讨论了算法的改进方向.

摘要： 天线组阵技术是实现深空通信的一种经济、方便的方式,其利用分布在不同地点的多个天线组成的阵列接收来自同一深空探测器的信号,并将各个天线接收到的信号进行处理合成,从而获得所需的高信噪比接收信号。根据我国的实际情况,为了能够对我们目前掌握的天线组阵技术进行实际的实验验证，考虑借助于国外深空探测器进行天线组阵试验,本文分析了利用欧空局发射的彗星探测器罗塞塔进行天线阵组网的可能性。

摘要： 从中国后续深空探测的需求出发,结合国际深空天线组阵的最新发展趋势,给出了后续天线组阵的研究方向建议.归纳了7个大规模组阵中需要重点研究的关键点,并对其中两个核心的关键点大规模组阵几何布局和宽带合成终端开展了初步的设计与实验验证.在天线布局方面,经过仿真表明通过最小梯度最优化算法,理论上的最小旁瓣峰值是可以达到的.在宽带合成终端设计方面,通过桌面联试,表明合成损失小于0.4dB,合成效率＞90％.

摘要： 本文针对卫星通信中单星功率不足的问题,提出对编队卫星通信天线进行组阵的思想,利用Alamouti方法对两颗卫星的信号进行合并增强,并分析了实际应用中存在的载波相干、传输速率和功率分配问题。理论分析表明此方案是可行的,对编队卫星的通信链路设计具有重要的参考价值。

摘要： 利用上海佘山站和乌鲁木齐南山站的25米口径天线，开展了长基线全频谱信号合成实验。基于我国甚长基线干涉测量网对SMART-1月球卫星遥测信号的观测和相关处理，介绍了信号合成实验的数据处理方法和初步结果。两站信号经过时延补偿、相位同步和加权相加，合成效率可达93.9%。

摘要： 利用上海佘山站和乌鲁木齐南山站的25米口径天线，开展了长基线全频谱信号合成实验。基于我国甚长基线干涉测量网对SMART-1月球卫星遥测信号的观测和相关处理，介绍了信号合成实验的数据处理方法和初步结果。两站信号经过时延补偿、相位同步和加权相加，合成效率可达93.9%。

摘要： 本发明涉及一种对数周期天线阵列的自动组阵控制装置和组阵方法，该自动组阵控制装置包括天线升降机构、对数周期天线阵列、若干插销驱动机构、若干销孔检测机构、若干天线收展机构以及控制模块；升降机构包括支撑台及举升臂，举升臂包括若干节臂轴，相邻的两节臂轴活动连接，臂轴设有销孔；对数周期天线阵列包括若干层天线，每一层天线均具有连接部，每一层天线的连接部均具有插销，每一层天线活动连接一节臂轴；每一插销驱动机构安装于一连接部，并连接插销；销孔检测机构安装于连接部靠近插销的位置；每一天线收展机构安装于一层天线；控制模块电连接销孔检测机构、插销驱动机构、天线升降机构与天线收展机构。可自动准确组阵，安全可靠。

摘要： 本发明公开了一种基于多点预判的L形子阵组阵方法及天线阵，将目标二维有源相控阵内天线单元抽象成填充点；选择下一个填充点，随机选择L形子阵形态进行填充，将当前填充的L形子阵周围的附属点与下n步需要填充的点归为预判点集，随机选择L形子阵形态对预判点集进行预填充，若存在能够完全覆盖预判点集的L形子阵组合则进行下一步填充，否则判定当前L形子阵的填充方式无效，重新选择；组阵完成后，确定当前组阵方式是否满足系统要求。本发明运用L形子阵的附属点与下n步待填充点组成的预判点集判断当前填充的L形子阵状态是否合适，提高了填充效率与成功率。随机分布的有源通道有效抑制了方向图栅瓣，降低了雷达系统的噪声干扰。

摘要： 本发明涉及一种对数周期天线阵列的自动组阵控制装置和组阵方法，该自动组阵控制装置包括天线升降机构、对数周期天线阵列、若干插销驱动机构、若干销孔检测机构、若干天线收展机构以及控制模块；升降机构包括支撑台及举升臂，举升臂包括若干节臂轴，相邻的两节臂轴活动连接，臂轴设有销孔；对数周期天线阵列包括若干层天线，每一层天线均具有连接部，每一层天线的连接部均具有插销，每一层天线活动连接一节臂轴；每一插销驱动机构安装于一连接部，并连接插销；销孔检测机构安装于连接部靠近插销的位置；每一天线收展机构安装于一层天线；控制模块电连接销孔检测机构、插销驱动机构、天线升降机构与天线收展机构。可自动准确组阵，安全可靠。

摘要： 本发明公开了一种基于多点预判的L形子阵组阵方法及天线阵，将目标二维有源相控阵内天线单元抽象成填充点；选择下一个填充点，随机选择L形子阵形态进行填充，将当前填充的L形子阵周围的附属点与下n步需要填充的点归为预判点集，随机选择L形子阵形态对预判点集进行预填充，若存在能够完全覆盖预判点集的L形子阵组合则进行下一步填充，否则判定当前L形子阵的填充方式无效，重新选择；组阵完成后，确定当前组阵方式是否满足系统要求。本发明运用L形子阵的附属点与下n步待填充点组成的预判点集判断当前填充的L形子阵状态是否合适，提高了填充效率与成功率。随机分布的有源通道有效抑制了方向图栅瓣，降低了雷达系统的噪声干扰。

摘要： 本公开是关于一种天线结构和电子设备、天线结构的组阵方法和装置。天线结构包括：多个阵元；射频组件，所述射频组件包括多个馈电端口；射频切换开关，所述射频切换开关连接至少两个阵元和所述射频组件所包括的至少两个馈电端口，所述射频切换开关用于切换与其连接的各个馈电端口的馈电对象，组成预先设定的天线阵，所述馈电对象为与所述射频切换开关的至少两个阵元中的任一阵元。

摘要： 本发明所述的一种天线组阵及多端口天线，用以简化多端口天线的辐射元组阵，同时提升多端口天线的辐射性能。一种天线组阵，包括至少N+1个辐射单元阵列，每个辐射单元阵列包含至少M个辐射单元，其中，M、N为大于等于1的正整数，每个沿轴线分布的辐射单元阵列以及至少一个嵌套在相邻辐射单元阵列内的偶极子组成一个辐射单元阵组合；其中，沿轴线分布的辐射单元阵列和相邻辐射单元阵列内嵌套的偶极子通过馈电网络并联馈电。本发明实现了多端口天线小型化、轻量化，同时保证了性能指标，使天线具有更高的工程适用性和更好的工程操作性。

摘要： 本申请提供一种非对称周期波纹漏波天线单元、天线组阵以及天线系统，属于天线的技术领域，所述单元包括设置在金属板上的中心馈电部与周期排布的多组非对称辐射部，其中：所述中心馈电部，用于与发射机的波导口连接或集成；所述非对称辐射部包括宽度不同的第一圆环凹槽与第二圆环凹槽，所述第一圆环凹槽与所述第二圆环凹槽是以所述中心馈电部为圆心的同心圆环凹槽，且所述第一圆环凹槽与所述第二圆环凹槽的宽度与深度依据开阻带效应的抑制条件迭代确定；所述多组非对称辐射部均以所述中心馈电部为圆心，周期排布。本申请旨在抑制周期波纹漏波天线中的开阻带效应。

摘要： 本发明提供了一种天线组阵结构、天线及基站，所述天线组阵结构，包括在同一反射板上布阵的低频阵列、中频阵列以及高频阵列，每个阵列均包括多个线性排列的与其频段相对应的辐射单元，在所述反射板的横向上，多个所述高频阵列居中并排布置，两个所述的低频阵列分别与其中侧边的两个高频阵列共线排布，两个所述的中频阵列排布在所述侧边的高频阵列之外；在所述反射板的横向上，反射板设有居中的最高支撑面及在最高支撑面两侧对称分布的非最高支撑面，在所述共线排布的两列之间的高频阵列被排布于所述最高支撑面。本发明采用空间复用技术在最高支撑面和非最高支撑面上布置多个不同频段的阵列，各阵列之间不会相干扰，辐射性能较佳。

摘要： 本实用新型提供了一种天线组阵结构、天线及基站，所述天线组阵结构，包括在同一反射板上布阵的低频阵列、中频阵列以及高频阵列，每个阵列均包括多个线性排列的与其频段相对应的辐射单元，在所述反射板的横向上，多个所述高频阵列居中并排布置，两个所述的低频阵列分别与其中侧边的两个高频阵列共线排布，两个所述的中频阵列排布在所述侧边的高频阵列之外；在所述反射板的横向上，反射板设有居中的最高支撑面及在最高支撑面两侧对称分布的非最高支撑面，在所述共线排布的两列之间的高频阵列被排布于所述最高支撑面。本实用新型采用空间复用技术在最高支撑面和非最高支撑面上布置多个不同频段的阵列，各阵列之间不会相干扰，辐射性能较佳。

摘要： 本实用新型公开了一种用于无人收银平台的近场阅读器天线和天线组阵。其天线辐射结构包括天线微带辐射枝节、移相枝节；天线微带辐射枝节包括垂直方向设置的天线微带线和水平方向设置的天线微带线，形成蛇形结构，调节微带线水平和垂直的长度使局部垂直方向上电流流向相同，和局部水平方向上电流流向相同；天线微带线相同流向的局部中插入移相枝节，使同向电流的空间高度相同，并实现近场区域电场更多的极化方向，避免近场标签误读。本实用新型可以避免对远场标签的误读，同时也减少其他系统对无人RFID系统的干扰；可以读取线圈式的标签天线，也可以读取类偶极子的标签天线，天线更具灵活性。