有源相控阵天线

摘要： 数字有源相控阵雷达天线由少则数百个、多则数千个T/R组件构成,采用单波位、单频点方法测试,完整测试完一个子阵面,需要约一小时;如果测试M个波位、N个频点,则需要M×N小时。对于数字相控阵雷达动辄几十或几百个工作频点来说,测试时间耗费巨大。本文介绍一种异步触发的多波位、多频点天线测试控制技术,并结合实际工程应用,验证了测试控制系统技术的有效性。1需求分析T/R组件是数字有源相控阵天线重要部件,一部相控阵雷达由少则数百个、多则数千个T/R组件构成。T/R组件的性能优劣,直接影响雷达的性能和可靠性,T/R的良好性能是保证整个雷达稳定、可靠工作的前提。因此,T/R组件在安装到阵面之前必须进行测试。

摘要： 有源相控阵天线的小型化、高集成发展带来了严峻的散热挑战,天线阵面的高热功耗和高热流密度已成为制约天线电性能的瓶颈。文章对国内外公开报道的相控阵天线冷却技术研究进展及未来的发展趋势进行综述,总结相控阵天线常用冷却方法的优缺点及适用范围,并对相控阵天线冷却方法的选择进行分析,以期为相控阵天线热设计人员提供参考。

摘要： 针对传统有源相控阵天线质量重、体积大的问题,文章通过对国内外星载合成孔径雷达(SAR)有源相控阵天线发展的总结,介绍了砖块式有源相控阵天线架构设计、一体化有源相控阵天线架构设计和片式有源相控阵天线架构设计,提出了星载SAR有源相控阵天线的发展趋势:柔性薄膜有源相控阵天线,并分析了柔性薄膜有源相控阵天线关键技术,可为我国星载SAR有源相控阵天线的发展提供参考。

摘要： 为解决某型有源相控阵天线辐射特性测试占机时间长、系统不稳定、交付能力不满足生产需求等问题,开展了有源相控阵天线辐射特性校准与测试技术研究。针对被测产品体积小、频段高、天线单元多以及交付数量大的特点,选择了较为合适的远场测试系统的设计方案。测试系统硬件构成复杂,包含微波暗室、接收转台、发射扫描架、测控单元、水冷系统等;测试软件涉及项目多,包含幅度相位校准、方向图测试、指向精度补偿测试、等效全向辐射功率(EIRP)测试、有源增益测试等。重点对微波暗室尺寸设计、高精密转台精度分析、幅度相位校准算法和波束指向误差补偿技术进行了详细论述,完成了该型有源相控阵天线远场测试系统的软、硬件设计。测试系统精度高、动态范围大、运行稳定。该设计方案具有较好的推广价值。

摘要： 针对低轨宽带卫星通信网、5G通信网应用中对K/Ka频段多波束有源相控阵天线的需求,对斐波那契网格阵列进行改进,提出一种大规模低旁瓣稀疏阵列的高效设计方法.首先从数学上对斐波那契网格阵列的栅瓣抑制特性进行解释,进而对阵列进行数值计算和全尺寸三维电磁仿真,最后结合实际工程应用给出一种K频段高密度集成有源相控阵多波束天线的阵面及射频芯片的布板方案.这种大间距阵列在大扫描角域和大带宽内具有低副瓣、无栅瓣、高增益等优良特性,非常适用于通信应用中的高密度集成有源相控阵天线.

摘要： 有源相控阵天线具有扫描速度快和波束控制灵活等特点,在各个领域得到广泛运用,研制及工程运用中必然需要对其性能进行测试.天线测试是有源相控阵天线生产环节中最重要的组成部分,为了满足有源相控阵天线批产任务,多波束自动测试技术便大量运用于天线测试工作中.为了快速获得天线各项指标,如副瓣电平、3 dB波束宽度、指向精度、有源增益、EIRP以及G/T等,若采用人工处理方式则耗时多且易出现误操作,降低测试结果的准确性,在有源相控阵天线批量生产时操作性极差.针对以上不足设计了一种有源相控阵天线自动测试数据处理及报告生成软件,该软件不仅能完成有源相控阵天线测试数据自动处理,还能生成特定格式的测试验收报告.实际应用表明,该软件运行稳定,可靠性高,能够满足大量实际工程需要.

摘要： 文章提出了一种基于平面近场的有源相控阵天线系统G/T值测量方法,通过分别测量接收系统的有源增益和有源噪声功率,进而测量出G/T值。该方法在暗室平面近场进行,实现简单,受环境影响小,重复度高,解决了大型阵列天线G/T值测量困难的问题。给出了测量原理和测试误差分析,并通过对Ka频段接收相控阵的G/T值实测,与理论计算结果一致,且多次测量的抖动在0.25 dB内。

摘要： 文章提出了一种基于平面近场的有源相控阵天线系统G/T值测量方法,通过分别测量接收系统的有源增益和有源噪声功率,进而测量出G/T值.该方法在暗室平面近场进行,实现简单,受环境影响小,重复度高,解决了大型阵列天线G/T值测量困难的问题.给出了测量原理和测试误差分析,并通过对Ka频段接收相控阵的G/T值实测,与理论计算结果一致,且多次测量的抖动在0.25 dB内.

摘要： 作为地面通信的补充手段,卫星互联网呈现蓬勃发展的态势.实现对特定区域互联网卫星的机动化监测,有效监管此类卫星的频率和轨道资源使用情况,这是一个重要课题.传统的抛物面天线机械转动,无法实现同时对多个快速移动的卫星目标进行跟踪,本文提出采用多层PCB板加CMOS芯片的有源相控阵天线,可实现对互联网卫星的扫描和跟踪.

摘要： 简述了地面站天线系统G/T值测量的传统方法.论述了室外远场直接法测量有源相控阵天线G/T值的原理方法,推导出测量的原理方程.分析了G/T值测量误差,其均方根误差小于或等于±0.422dB.最后给出了S波段19元阵天线系统G/T测量结果,实测结果与预算结果吻合很好.

摘要： 阐述了用于有源相控阵天线通道校正的中场单点法,分析了该方法的误差来源,包含地面反射、辅助天线方向图和辅助天线相位中心测量误差等影响,讨论了减小误差的方法,给出了校正后的实测方向图,结果表明,中场单点法原理简单、实施有效,特别对地面大尺寸阵列天线的有源通道校正具有十分重要的意义。

摘要： 本文介绍了一个8×8阵的Ka波段有源相控阵天线系统.文中针对有源相控阵常用的幅相独立调制技术的缺点,引入了正交矢量调制技术,并以此为基础设计了一款Ka波段单片正交矢量调制器芯片,并以该正交矢量调制器为核心研制了8×8阵Ka波段有源相控阵天线.文章最后给出了实验测试结果,该有源相控阵天线系统能实现二维±40°的波束扫描,扫描精度为1°,可以应用于毫米波通信,探测等领域.

摘要： 有源相控阵天线G/T值是有源相控阵的关键指标之一，通过建立有源相控阵G/T值分析模型，给出了有源相控阵G/T值具体计算方法和计算公式。

摘要： 本文介绍了一个8×8阵的Ka波段有源相控阵天线系统。文中针对有源相控阵常用的幅相独立调制技术的缺点，着重引出了正交矢量调制技术，并以此为基础设计了一款本课题组研发的Ka波段单片正交矢量调制器，接着阐述了以该正交矢量调制器为核心的Ka波段有源相控阵天线系统结构。文章最后给出了实验测试结果，该有源相控阵天线系统能实现仰角±40°的波束扫描，扫描精度为1°。该有源相控阵系统可以应用于星地通信，目标探测等领域。

摘要： 为满足某项目的有源相控阵天线高增益、宽带、高指向精度的要求,设计了工作在K频段、相对工作带宽超过30％的1分24大型功率分配网络.提出基于微带线-波导腔混合技术的功率分配网络,使用HFSS软件进行仿真,并对实验加工样件进行测试.测试结果表明,在要求频带范围内,网络表现出优良的幅相平衡特性,端口驻波性能较好,且剖面低、结构紧凑、重量轻,能够满足机载环境的应用要求.

摘要： 有源相控阵天线在军用雷达、通信、电子对抗等系统中已经得到了广泛应用.通道中的微波组件是有源相控阵天线的核心部件。利用EMPro电磁场仿真软件指导设计微波组件,基于该软件建立组件的模型,设置仿真环境,得到仿真结果,与实测结果进行比较分析,并与利用另一款软件ADS-Momentum仿真的结果进行比较,发现EMPro的仿真结果与实测结果基本吻合,ADS-Momentum的仿真结果与实测结果吻合度优于EMPro.

摘要： 本文设计了一种用于一维有源相控阵天线的多路平面功率分配/合成器.这种功率分配器是对传统的Wilkinson功分器进行了改进,使其工作在毫米波频段,制作出来的1分4路功分网络各通道幅度和相位一致性高,各端口50Ω匹配,结构体积比波导功分网络小,使用方便;利用芯片电阻替代普通贴片电阻,在高频段实现了较好的隔离度.

摘要： 未来星载合成孔径雷达(SAR)需要具有多极化、多模式和高分辨等能力，因此有源相控阵天线是一个合适的选择。本文简要介绍了一种应用于SAR系统的有源相控阵天线基本组成，设计加工了一个试验演示系统，并给出了天线的测试结果，验证了概念设计。

摘要： 本文提出了一种新的用于天线波束综合的粒子群优化算法.阵列天线的相位分布用正交多项式展开,将展开系数作为优化变量,从而大大减少了优化变量的数目,提高了优化速度.仿真表明此算法取得良好的波束优化效果,尤其适用于大型阵列天线.

摘要： 本发明提供了一种相控阵天线TR组件及有源相控天线，涉及有源相控阵热控技术领域，以提高TR模块的散热效率。相控阵天线TR组件包括TR模块、安装结构、热管以及散热片，其中，TR模块的一侧设置安装结构，热管的蒸发段固定在安装结构上，热管的冷凝段设置在安装结构的外侧，且热管的冷凝段上设置若干散热片，热管将热量传至散热片，散热片在外部风机作用下进行散热，大部分热量被带至空气中，即可实现风冷散热。通过本发明提供的相控阵天线TR组件，利于提高TR模块的散热效率。

摘要： 本申请涉及一种有源相控阵天线以及天线波束的控制方法，该有源相控阵天线包括：m个天线单元、n个电子开关和n个幅相调整装置，m个天线单元沿周向排布，m个天线单元中的相邻n个天线单元构成有源相控阵天线的工作阵面，m个天线单元通过n个电子开关与n个幅相调整装置连接；n个电子开关，用于在控制信号的控制下，将n个幅相调整装置与第一工作阵面中的n个天线单元断开，与第二工作阵面中的n个天线单元连接，以使有源相控阵天线从第一工作阵面切换至第二工作阵面。由于该有源相控阵天线采用电子控制的方式实现方位面上的全方位波束覆盖，相比传统方式，提高了控制的精度和控制速度。同时，降低了有源相控阵天线的成本和复杂度。

摘要： 本发明涉及一种采用无源加载方式控制副瓣电平的有源相控阵天线，其特征在于所述的有源相控阵天线的阵面是由有源加载单元和无源加载单元共同组成，无源加载单元位于有源加载单元的四周；每个有源加载单元通道由独立的矢量调制器和低噪声放大器控制，每个矢量调制器同时控制馈源的幅度和相位，进而改变天线单元表面电流的幅度和相位，以控制波束扫描角度和抑制波束的副瓣电平；其中有源相控阵发射天线包括64个辐射单元，采用同轴连接器激励的方式，通过改变天线孔径上的相位分布来实现空间波束扫描，改变每个辐射单元上表面电流的幅度来获得所需要的波束形状。利用了阵元间的互耦，在降低了馈源成本的基础上，使天线俯仰方向的副瓣电平比方形满阵口径馈电降低5dB。

摘要： 本申请涉及一种有源相控阵天线以及天线波束的控制方法，该有源相控阵天线包括：m个天线单元、n个电子开关和n个幅相调整装置，m个天线单元沿周向排布，m个天线单元中的相邻n个天线单元构成有源相控阵天线的工作阵面，m个天线单元通过n个电子开关与n个幅相调整装置连接；n个电子开关，用于在控制信号的控制下，将n个幅相调整装置与第一工作阵面中的n个天线单元断开，与第二工作阵面中的n个天线单元连接，以使有源相控阵天线从第一工作阵面切换至第二工作阵面。由于该有源相控阵天线采用电子控制的方式实现方位面上的全方位波束覆盖，相比传统方式，提高了控制的精度和控制速度。同时，降低了有源相控阵天线的成本和复杂度。

摘要： 本发明涉及一种采用无源加载方式控制副瓣电平的有源相控阵天线，其特征在于所述的有源相控阵天线的阵面是由有源加载单元和无源加载单元共同组成，无源加载单元位于有源加载单元的四周；每个有源加载单元通道由独立的矢量调制器和低噪声放大器控制，每个矢量调制器同时控制馈源的幅度和相位，进而改变天线单元表面电流的幅度和相位，以控制波束扫描角度和抑制波束的副瓣电平；其中有源相控阵发射天线包括64个辐射单元，采用同轴连接器激励的方式，通过改变天线孔径上的相位分布来实现空间波束扫描，改变每个辐射单元上表面电流的幅度来获得所需要的波束形状。利用了阵元间的互耦，在降低了馈源成本的基础上，使天线俯仰方向的副瓣电平比方形满阵口径馈电降低5dB。

摘要： 本发明提出了一种高集成模块化有源相控阵天线子阵，包含天线单元阵列、四通道TR组件，二次电源模块以及综合馈电网络层。天线单元阵列用于辐射或接收各射频通道的信号；四通道TR组件包括射频收发前端模块和用于调整射频通道的相位以及幅度的多功能模块；二次电源模块用于给有源天线子阵内所有器件提供电压源；综合馈电网络层采用多层高低频混压印制板技术，将有源天线子阵中的各种馈线网络一体化设计在一块印制板中，以混压板内的互连代替传统有源天线子阵中的电缆连接方式，提高有源相控阵天线子阵的集成度。本发明的有源天线子阵采用平面一体化设计方案，体积小巧，重量轻便，对外接口简单，具有很强的工程应用价值。

摘要： 一种低剖面超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统，基于堆栈式瓦片式高密度集成，将紧耦合偶极子阵面，转接板、散热器、瓦片式T/R组件、和差器、波控电源板及后盖板，通过转接板进行对接，以满足紧耦合偶极子单元在X‑Y平面小间距排列、瓦片式T/R组件射频通道在X‑Y平面大间距排列、二者在Z向馈电互联的空间需求；通过设计铜箔方环形阻性频率选择表面，有效改善紧耦合偶极子阵面的有源驻波性能，进一步实现了天线带宽的拓展以及电性能的提升。本发明实现的天线系统，与传统基于Vivaldi阵列单元加砖块式T/R组件研制的超宽带有源相控阵天线系统相比，剖面高度约为其1/3，可有效降低软件化多功能一体化卫星综合孔径的体积、重量和功耗，提升了系统效费比。

摘要： 本发明公开了一种基于最小二乘法的有源相控阵天线阵面重构方法，包括确定有源相控阵天线结构参数、材料属性、应变传感器和位移预测点布局；建立天线阵面的有限元模型；模拟N种风速下天线阵面的应变场和位移场；提取该风速下的应变传感器和预测点处的模拟值作为对应位置的测量值；构建N种风速下的应变矩阵和预测点对应的位移列向量；构建应变‑位移转换矩阵；计算新风速下天线阵面上预测点位置的计算值；结合预测点理想位置，快速重构变形后的天线形貌。本发明通过测量天线阵面少量位置的应变值，快速计算出天线阵面各位置处的位移值，进而快速重构出变形后天线阵面形貌特征，重构精度较高，为满足天线服役过程中电性能指标要求提供了保障。

摘要： 本公开提供一种有源相控阵天线安装装置，用于安装至固定翼飞机的下光学窗口上，包括过渡架主体以及固定板；过渡架主体包括沿上下向延伸设置的固定支架以及沿水平向延伸设置的安装支架，安装支架设于固定支架的下端，固定支架的上端用于穿设至下光学窗口内，安装支架用以安装有源相控阵天线；固定板固定安装至固定支架的上端上，与安装支架之间共同形成一避让空间，固定板用于固定安装至下光学窗口的上壁面，呈遮蔽下光学窗口设置，以使得飞机机身处于避让空间内。将有源相控阵天线安装至安装支架上，即可在飞机内部实现对有源相控阵天线的控制以及监测，便于有源相控阵天线的安装。

摘要： 本实用新型涉及微波通信技术领域，具体为一种有源相控阵天线调试系统测试架，包括底板，所述底板的顶部转动安装有支撑杆，所述底板的顶部且位于支撑杆的右侧设置有驱动机构，所述支撑杆的顶部设置有夹持机构，所述支撑杆的右侧设置有一端与夹持机构固定连接的调节机构。该有源相控阵天线调试系统测试架，通过设置的驱动机构和夹持机构，开启驱动电机带着主动齿轮旋转，主动齿轮将动力传输给从动齿轮带着支撑杆转动，从而带着支撑杆上方的有源相控阵天线调整方向；操作电动推杆伸缩驱使移动块在滑轨上滑动，从而带着有源相控阵天线调整角度，如此，可对有源相控阵天线进行不同的方向倾斜角度进行检测，实现了便于检测的目的。