4单元矩形径向线螺旋阵列天线的理论分析和数值模拟
信息理论与电子设备
0609144气球天线的电容计算及风对其调谐和匹配的影响刊,中/袁翊//现代通信技术.2005,(4).2226(C)本文给出了有风条件下气球天线电容的计算方法,并与已有的地面上倾斜导线电容的近似计算公式进行了比较。
导出了气球天线调谐回路谐振频率和天线的辐射电阻受风影响而变化的计算公式,讨论了风对超低频和甚低频气球天线的调谐和匹配的影响。
参30609145一种宽带圆形缝隙天线的设计刊,中/高向军//空军工程大学学报(自然科学版).2005,6(6).2830, 37(L)0609146 Ku波段DBS微带接收天线阵刊,中/李文超//现代雷达.2005,27(12).7880(G)介绍了一种Ku波段接收直播卫星电视信号的平面型天线。
该平面型天线是一种由矩形微带贴片及其位于同一平面的微带线分支馈电网络组成的平面微带天线阵。
采用商用计算软件对此天线阵进行仿真设计,并制作了由1024个微带矩形贴片组成的阵列天线,对其参数进行了测试,表明计算与测试结果基本吻合。
最后用此天线接收了若干卫星上的Ku波段电视信号,效果良好。
参40609147一种天线智能适配装置的设计刊,中/刘宝明//现代雷达.2005,27(12).7577(G)设计一种能够自动检测多副天线发射效率和识别接收信号强弱能力以及自动切换天线的智能型装置。
利用单片机、全数字化控制、汉化显示等技术,完成天线的检测与自动切换及报警等功能,并用于短波通信。
参30609148子空间跟踪PAST d算法的改进及其应用刊,中/贺宁蓉//现代雷达.2005,27(11).7577,88(G)0609149卫星天线调试方法刊,中/陈旭凯//广播与电视技术.2005,32(12).8586(L2)0609150交叉场天线(CFA)的讨论与分析刊,中/郭瑞//广播与电视技术.2005,32(12).8184(L2)本文主要介绍了关于交叉场天线(CFA)的基本原理以及针对CFA学术界的三种不同观点:一是认为CFA性能优良,不受传统理论的限制;二是完全否认CFA有优良性能;三是承认CFA的优良性能,同时认为它受传统理论限制。
径向线阵列天线与小型化单元天线研究
径向线阵列天线与小型化单元天线研究径向线阵列天线与小型化单元天线研究近年来，随着移动通信技术的不断发展，人们对于天线的需求越来越高。
天线是无线通信系统中重要的组成部分，其性能直接影响到通信系统的稳定性和传输质量。
传统的天线设计往往面临着体积大、重量重、功耗高等问题，这些问题限制了通信系统的进一步发展。
为了解决这些问题，研究者们开始着重关注径向线阵列天线和小型化单元天线的研究。
径向线阵列天线是一种通过将天线元素按照一定的规则排列形成的天线阵列。
这种天线阵列方式可以有效地提高通信系统的性能。
传统的天线阵列通常采用方形或圆形的排列方式，但是这种排列方式会导致天线阵列的尺寸过大，不利于应用于小型化设备中。
而径向线阵列天线则采用设计独特的排列方式，使得天线阵列的大小得到了极大地减小。
同时，径向线阵列天线还具有较好的波束形成特性，可以实现更好的信号接收和发送效果。
小型化单元天线是目前研究热点之一。
由于小型化设备的需求不断增加，小型化单元天线成为了研究的重点。
小型化单元天线主要通过使用新材料和新工艺，将传统的天线缩小到可以适应小型设备的尺寸。
研究者们通过改变天线的结构、使用新材料、优化天线元件的电磁性能等方法，成功地实现了小型化单元天线的设计。
小型化的单元天线具有体积小、重量轻、功耗低等特点，不仅可以满足小型设备的要求，还可以提高天线的性能。
径向线阵列天线和小型化单元天线在无线通信领域中有着广泛的应用前景。
首先，径向线阵列天线可以应用于卫星通信、雷达系统等领域，提高通信和探测的质量和效率。
其次，小型化单元天线可以应用于手机、智能手表等小型设备中，实现更好的无线通信功能。
这些应用领域的发展对于通信技术的进步至关重要。
在实际的研究中，我们需要针对径向线阵列天线和小型化单元天线进行深入的研究和优化。
首先，我们需要对径向线阵列天线的排列方式和参数进行优化，如天线间距、天线个数等。
此外，对于小型化单元天线，我们需要进一步改进材料和工艺，以提高其性能。
螺旋式天线设计原理及其优化方法
螺旋式天线设计原理及其优化方法摘要：本文介绍了螺旋式天线的设计原理，并提出了一种优化方法，以提高螺旋式天线的性能。
首先，文章讲解了螺旋式天线的基本原理和工作原理。
然后，介绍了一种优化方法，包括选择适当的材料、提高天线的效率和优化天线的几何结构等。
最后，文章指出了螺旋式天线的应用前景和未来发展方向。
关键词：螺旋式天线、设计原理、优化方法、性能一、引言螺旋式天线是一种非常常见的宽频段宽波束天线，具有较大的天线增益和较小的旁瓣损耗，被广泛应用于航空航天、通信和雷达等领域。
本文将介绍螺旋式天线的设计原理及其优化方法，以提高天线的性能。
二、螺旋式天线的设计原理螺旋式天线是一种基于二维平面螺旋线的天线结构。
其原理类似于一根弹簧，电磁波通过螺旋线的辐射和反射传输。
螺旋线的半波长决定了天线的工作频率，螺旋线的绕圈数和线宽决定了天线的方向性和增益。
三、螺旋式天线的优化方法1. 选择适当的材料天线的材料对其性能有着重要的影响。
常见的材料包括金属和导电聚合物。
金属具有良好的导电性，但容易产生辐射损耗。
而导电聚合物具有低损耗和较高的抗腐蚀性能，适用于高频率和高温环境。
根据具体应用需求选择合适的材料，可提高螺旋式天线的工作效率和稳定性。
2. 提高天线的效率天线的效率是衡量天线性能的一个重要指标，取决于天线的辐射功率和损耗功率之比。
为提高天线的效率，可以采取以下优化措施：- 降低螺旋线的线宽：减小线宽可以减小辐射损耗，提高天线的效率。
- 提高螺旋线的绕圈数：增加螺旋线的绕圈数可以提高天线的方向性和增益，进而提高天线的效率。
- 优化地平面结构：设计合适的地平面结构以提高天线的辐射效率和天线和地面之间的耦合效果。
3. 优化天线的几何结构为提高螺旋式天线的性能，还可针对其几何结构进行优化。
优化的方法包括调整螺旋线的绕圈半径、螺旋线的宽度和间距以及螺旋线的内移程度等。
根据具体应用需求，通过仿真和实验研究，找到最佳的参数组合，以提高天线的性能。
国科大螺旋天线课程设计
国科大螺旋天线课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解螺旋天线的结构特点、工作原理及在通信领域中的应用。
2. 学生能掌握螺旋天线的相关公式，并运用其计算天线参数。
3. 学生能了解我国在螺旋天线研究及应用的现状和发展趋势。
技能目标：1. 学生具备运用所学知识分析和解决实际螺旋天线问题的能力。
2. 学生能够设计简单的螺旋天线，并进行性能评估。
3. 学生通过动手实践，提高团队协作和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对天线技术及通信领域的兴趣，激发其探索精神。
2. 增强学生的国家自豪感，认识到我国在螺旋天线领域的重要地位。
3. 培养学生严谨的科学态度，使其具备良好的学术道德。
本课程针对国科大相关年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标，旨在帮助学生掌握螺旋天线的相关知识，提高实践能力，培养创新精神和团队协作意识，为我国通信领域的发展贡献人才。
二、教学内容1. 螺旋天线的基本概念：介绍螺旋天线的定义、分类及其结构特点。
- 教材章节：第二章第一节- 内容列举：螺旋天线结构、轴向螺旋天线、圆极化螺旋天线等。
2. 螺旋天线的工作原理：讲解螺旋天线的辐射机制、阻抗特性等。
- 教材章节：第二章第二节- 内容列举：辐射原理、阻抗匹配、驻波比等。
3. 螺旋天线的应用：分析螺旋天线在通信、导航、遥感等领域的应用。
- 教材章节：第二章第三节- 内容列举：卫星通信、无线充电、物联网等。
4. 螺旋天线的设计与计算：教授螺旋天线的设计方法、相关公式及其计算步骤。
- 教材章节：第二章第四节- 内容列举：天线参数计算、电磁仿真、优化设计等。
5. 螺旋天线实例分析：通过具体案例，分析螺旋天线在实际应用中的性能与优缺点。
- 教材章节：第二章第五节- 内容列举：案例解析、性能评估、改进措施等。
6. 螺旋天线在我国的发展现状与趋势：介绍我国在螺旋天线领域的研究成果及发展前景。
- 教材章节：第二章第六节- 内容列举：国内外研究现状、技术发展趋势、政策支持等。
2.4GHZ四单元阵列天线设计研究
天线增益变化分析
• 采用并联方式组成的四阵列天线的增益， 如图所示
结果分析
一：在一定范围内，阵元间隔越大，天线的相对带 宽越小 二：在一定范围内，增益随着阵元间隔距离的增大 而增大，超过一定的距离后增益下降。根据相关 的资料查阅， 经过大量的实验后，发现阵元间 d =0.83和0.76 方向性系数和增益分别达 隔在 到最大 三 由图可以看出单元天线增益约为2-3之间，双阵 列天线增益约为5-6之间，四单元阵列天线约为 11-12之间（调试阵元的匹配线和矩形贴片的L或 调试四分之一阻抗匹配线的长宽增益可再提升几 dB）
。
1.4微带天线的发展现状
常规设计带宽： 1%—6% 新一代典型带宽：15%—20%也已制成超宽频带微带天线 。
发 展 现 状
微带天线现已应用于大约100MHz—100GHz的宽广频域 上的大量无线电设备中，特别是在飞行器上和地面便携式 设备中。 在要求低剖面辐射器的场合，即使微带天线某些特性不 如正常天线，也往往被优先选用。 随着微带天线材料、设计和加工工艺的不断发展，其应用 正在与日俱增。微带天线将能替代不少常规天线，而成为 一些民用和军事装备，特别是便携式设备的更新换代产品。
75
46.9×37. 1 1.5×5.63
80
46.9×37. 1 1.5×7.8
85
46.9×37. 1 1.5×7.3
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46.9×37. 1 1.5×5.3
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46.9×37. 1 1.5×4
100
46.9×37. 1 1.5×4.2
3.165×20 3.165×20 3.165×20 3.165×20 3.165×20 3.165×20 .4 .4 .4 .4 .4 .4 5.4% 11.838 5% 12.1068 5.2% 12.355 2.9% 12.3805 2.9% 12.2065 2.9% 12.2761
带状束矩形螺旋线行波管的研究的开题报告
带状束矩形螺旋线行波管的研究的开题报告一、研究背景随着微波技术的不断发展，行波管已经成为了微波电子学中不可缺少的器件。
作为其中的一种，带状束矩形螺旋线行波管因其高功率、高效率、高可靠性等优良特性受到了广泛关注，尤其在雷达、通信、卫星通信等领域有广泛的应用前景。
因此，对于带状束矩形螺旋线行波管的研究具有重要意义。
二、研究目的本论文旨在通过对带状束矩形螺旋线行波管的理论分析和数值模拟，探究其电磁特性，并通过制备实验进行实际的测试，以期发现其物理特性，为该类行波管的进一步发展提供理论支持。
三、研究内容1. 在已有的文献基础上，对带状束矩形螺旋线行波管的理论基础进行分析，并设计数值模拟模型；2. 通过数值模拟研究该行波管的电磁场分布及传输特性，对不同参数条件下行波管的性能进行对比分析，并分析影响其性能的关键参数；3. 基于理论分析和数值模拟结果，进行样机制备和实际测试，检验理论与模拟结果的准确性和可行性；4. 对测试结果进行分析和总结，提出进一步完善该行波管的优化方案。
四、研究方法1. 理论分析方法：以带状束矩形螺旋线行波管的电磁特性为基础，通过数学计算和理论推导等方法进行分析；2. 数值模拟方法：使用仿真软件对该行波管的结构进行建模和仿真，获得其电磁场分布及传输特性，并对其性能进行对比分析；3. 实验方法：通过制备样机和实际测试对仿真结果进行验证和检验，并对其性能进行实际测试和分析。
五、论文结构安排本文共分为五章，具体章节安排如下：第一章研究背景和研究目的第二章带状束矩形螺旋线行波管的理论分析第三章带状束矩形螺旋线行波管的数值模拟第四章带状束矩形螺旋线行波管的制备和测试第五章结论与展望。
螺旋天线的制作及其电气参数的分析
联 谐 振 。当 频 率超 过 ３ ＭＨｚ 以后 ，随着 输 入频 率 的 增 大 ， ｖ 。 。 趋 向于０ ｖ，此 时 阻抗 随频率 升高而 明显 地增 大 。
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行 了验证 。因此 工作 在３ ０ ＭＨ ｚ 以内螺旋 天 线可 以采 用此 等 效 电路近似 代替 。
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短 的 时 间 内从 服务 管 理 的角度 对 整个 应用 系统 有 着较 为全
面 的 了解 。
２ ． ６ 服务 管 理规 划 与实施 。该部 分主 要 是对 服务 的组 织 、实施 以及 改善 服 务管 理流 程 ，对 整个 过程 中所 出现 的
点ａ 处 电压 峰峰值Ｖ 的变化 ，在 图５ 中得 到 了与 三个 线 圈类 似 的 频率 响应 曲线 ，进一 步 验证 了螺 旋 天线 等效 电路模 型 的准确 性 。
download.php三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的设计与实验研究
３ 实验研究
３． １ ８ 单元子阵馈电系统的测试 各耦合端口的耦合幅度犐 及耦合相位θ 列于表３ ０ＧＨ ｚ下 ， ８ 单元三角形栅格子阵馈电系统在中心频率 ４． 中， 端口标识见图 ３， 典型端口的耦合幅度和耦合 相 位 随 频 率 的 变 化 示 于 图 ７ 中 （ 取离馈电中心距离相等的两 端口中的一个作为典型端口 ） 。 由图 ７ 及表 ３ 的结果可以看出 ， 各耦合单元的耦合量和耦合相位随频率的变化 趋势与设计结果基本相符 。 ３． ２ ８ 单元子阵反射特性和辐射特性的测试 ９～４． ３ＧＨ ｚ 的频带范围 图 ８ 给出了实验测得的轴向辐射 ８ 单元矩形子阵的驻波曲线 。 由图可见 ，在 ３．
第４期
张健穹等 ： 三角形栅格矩形径向线螺旋阵列天线的设计与实验研究
表 ３ 中心频率下 ８ 单元子阵馈电系统耦合结果
５ ５ ３
犜 犪 犫 犾 犲３ 犆 狅 狌 犾 犻 狀 犲 狊 狌 犾 狋 狊 狅 犳８ 犲 犾 犲 犿 犲 狀 狋 狊 狌 犫 犪 狉 狉 犪 狋 犮 犲 狀 狋 狉 犪 犾 犳 狉 犲 狌 犪 狀 犮 狆 犵狉 狔犪 狇 狔
图 １ 天线子阵结构示意图
２ 子阵的设计
口径 效率和 功率 容量 。 阵 元 激 励 的 均 匀 性 包 括 阵列天线各阵元激励的均匀分布有利于提高天线的 增益 、 两个方面 ， 即激励幅度相等和激励相位相同 。 馈电系统通过耦合探针的调节 ， 可为阵列天线各螺旋单元提供幅
］ ２ 度均匀的激励 ； 绕轴旋转螺旋单元天线可使阵元辐射相位一致 ［ 。 由于阵列天线采用串联馈电 ， 各个输出口 相
X波段4单元矩形径向线馈电螺旋阵的设计
X波段4单元矩形径向线馈电螺旋阵的设计
赵柳;刘庆想;陈晓波;李相强
【期刊名称】《西南交通大学学报》
【年(卷),期】2008(043)006
【摘要】为探索高功率高增益天线的实现途径,提出并设计了一种矩形径向线馈电螺旋阵.阐述了矩形径向线馈电螺旋阵的工作原理,对辐射单元、耦合探针和馈电系统进行了详细设计,进而得到一个X波段4单元阵列天线模型.对该模型进行的数值模拟结果表明,在8.5～10.3 GHz的频带范围内,天线反射系数小于0.1,增益大于12 dB,轴向轴比值小于1.9.
【总页数】5页(P788-792)
【作者】赵柳;刘庆想;陈晓波;李相强
【作者单位】西南交通大学物理科学与技术学院,四川成都610031;西南交通大学物理科学与技术学院,四川成都610031;西南电子设备研究所,四川成都610036;西南交通大学物理科学与技术学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TN811;TN814
【相关文献】
1.16单元组合式矩形径向线螺旋阵列天线的设计 [J], 赵柳;李相强;陈晓波;刘庆想;张健穹;张政权
2.X波段16单元矩形径向线螺旋阵列天线设计 [J], 沈禹辰;刘庆想;张健穹;李相强
3.64单元矩形径向线阵列天线馈电网络的设计 [J], 马睿;刘庆想;李相强;张健穹;丁艳峰
4.16单元矩形径向线螺旋阵列天线的理论分析和数值模拟 [J], 赵柳;李相强;刘庆想;张健穹;张政权
5.C波段单层16单元矩形径向线螺旋阵列天线实验研究 [J], 赵柳;李相强;刘庆想;张健穹;张政权
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2.45GHz四元微带天线阵设计方案
1.贴片单元设计
结构最简单的微带天线是由贴在带有金属底板的介质基片上的辐射贴片所构成的。 贴片 导体通常是铜或金， 它可取任意形状。 但是通常都采用常规的形状以简化分析和预期其性能。 基片的介电常数应较低， 这样可以增强产生辐射的边缘场。 微带天线单元货微带天线阵列其 结构通常都比较简单，但其电磁场的分析却很复杂。一方面，微带天线的品质因数很高， 使 得较难得到精确的阻抗特性；并且，戒指的各向异性、加载、损耗、表面波效应等影响也较 严重。另一方面，微带天线的几何结构也是多种多样的，包括不同的贴片形状、馈电方法， 以及寄生单元或层叠单元的应用，共面馈电网络与有缘线路的集成等。 微带天线的分析方法主要氛围基于简化假设的近似方法和全波分析方法两大类。 全波分 析方法有更好的适应性和更高的精度，但速度较慢。第一类方法包括传输线模型，空腔模型 和分段模型。这种方法将贴片单元当做一段传输线或是空腔谐振器，简化了分析和计算， 提 高了速度，并且物理概念清晰，可以提供设计的初始数据。 1.1 微带天线的传输线模型
2.45GHz 四元微带天线阵设计方案
在设计 2.4GHz 单向无线通信系统中，鉴于传输信号带宽较窄，对天线小型化要求不高 （不大于 250mm 250mm ） ，因此收发天线采用设计制作简单、材料廉价易得的微带阵列 天线，而且由于收发天线互易性，发射与接收天线采用同一设计方案。天线单元采用矩形贴 片设计，最后组成 2*2 的四元微带天线阵列。 该天线具体设计性能指标如下： 工作频率：2.44~2.45GHz 增益：>6dB 下文介绍本微带阵列天线相关的设计理论与设计过程。 上世纪 50 年代微带辐射器的概念被人提出，70 年代初出现了第一批使用的微带天线。 微带天线的最基本形式是在有金属导体接地的介质基片上贴加金属导体薄片。 贴片可以是任 意形状，它是利用微带天线、同轴探针等结构对贴片馈电，在导体贴片与接地板之间激励起 射频电磁场， 并通过贴片周围与接地板之间的缝隙向外辐射。 因此可认为微带天线是一种缝 隙天线。可用不同的天线单元来组成阵列天线，提高其性能来满足不同的需要。
高功率单层径向线螺旋阵列天线的设计与模拟
高功率单层径向线螺旋阵列天线的设计与模拟李相强;刘庆想;赵柳【期刊名称】《强激光与粒子束》【年(卷),期】2005(17)11【摘要】在研究磁探针耦合特性的基础上,设计了中心频率为4.0 GHz的3圈36单元高功率单层径向线螺旋阵列天线,各圈距中心位置分别为45,90,135 mm,单元个数分别为6,12,18.该天线采用磁探针代替电探针给短螺旋单元天线馈电,通过同轴-径向线模式转换器实现径向线TEM外行波激励,采用调整磁探针的探入深度和绕轴旋转短螺旋单元天线的方法改变单元的激励幅度与激励相位.数值模拟结果表明:该口径为324 mm的天线在中心频率上可获得21.58 dB的增益,口径效率可达78.2%,轴向轴比值为1.73;在3.8～4.2 GHz的频率范围内增益大于20.85 dB,口径效率大于73.2%,轴向轴比值小于2.0,反射系数小于0.27,辐射效率大于93%.【总页数】5页(P1712-1716)【作者】李相强;刘庆想;赵柳【作者单位】西南交通大学,理学院,四川,成都,610031;西南交通大学,理学院,四川,成都,610031;西南交通大学,理学院,四川,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】TN811;TN814【相关文献】1.GW级高功率径向线螺旋阵列天线 [J], 李相强;赵柳;陈晓波;刘庆想2.双边立柱探针耦合的高功率径向线螺旋阵列天线 [J], 李相强;赵柳;刘庆想;张政权;张健穹3.高功率双层径向线螺旋阵列天线理论分析与数值模拟 [J], 刘庆想;李相强;袁成卫;赵柳;王欣;李君4.L波段高功率线极化径向线阵列天线理论分析与数值模拟 [J], 王欣;刘庆想;张健穹;李相强;吴晓降5.高功率双层径向线螺旋阵列天线实验研究 [J], 李相强;刘庆想;赵柳;王欣;葛名立因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
4×4单元面阵自适应天线系统的设计与实现
4×4单元面阵自适应天线系统的设计与实现汪万维;胡铁乔;夏冬【摘要】面阵系统所采用阵元数多,数据量大,对信号处理机的实时处理能力要求非常高.系统采用基于参考信号的LMS算法,收敛速度较快、运算量低,且易于硬件实现.系统平台采用目前流行的DSP&FPGA架构,具有高速运算和处理能力,解决了面阵系统对实时处理机的苛刻要求.测试结果表明,系统能自适应地控制天线阵列方向图在用户信号方向产生高增益波束,在干扰信号方向产生较深零陷,并实现零误码率通信.%The element number and the data quantity of the planar array are quite large,so it requires high performance for signal processor. LMS algorithm based on reference signal has fast convergence and low computadion.also easy to be implemented. The popular DSP&FPGA architecture with high-speeding calculating and processing ability is used by the system platform, which solves the real-time demanding of the planar system. The test result shows that the system could adaptively steer the array directional pattern to form the main narrow beams with high gain in the direction of the users' signals while deeply nulling the interference signals, also achieve zero error rate communication.【期刊名称】《中国民航大学学报》【年(卷),期】2011(029)005【总页数】5页(P42-45,49)【关键词】面阵;LMS算法;DSP;FPGA【作者】汪万维;胡铁乔;夏冬【作者单位】中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300;中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津300300【正文语种】中文【中图分类】TN911.7平面阵列是实际应用最广泛、最有效的天线阵列，相对于线阵和圆阵来说，其相对面积较小，一次采样的数据量大，受频率漂移的影响小，数据失真小。
螺旋天线解析PPT课件
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最大辐射方向
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四、圆锥式螺旋天线
频带得以展开的机理：
类似对数周期天线“有效辐 射区”随频率变化而沿天线 轴移动的那样，低频时，直 径较大的那几个螺旋圈构成 有效辐射区，高频时，直径 较小的那几个螺旋圈构成有 效辐射区。当频率由小变大 时，有效辐射区朝顶端移动， 从而使圆锥式螺旋天线的频 带宽度展宽。
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螺旋天线仅在轴向辐射圆极化波，在偏离轴线方向上辐射椭圆极化波。
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右手绕制
从顶端往下看，电流 是逆时针流动
左手绕制
从顶端往下看，电流 是顺时针流动
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三、螺旋天线电参数的估计
当：
12 ~ 16
N 3
l (3 4 ~ 4 3) (0.75 ~ 1.33)
经验公式：
D
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二 螺旋天线的辐射特性
a1 1
a1 (0.13 ~ 0.21)
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a1 1
N
个
圆环的周长等于一个波长
平
线上载行波电流
面 圆
环
串
接
而
成
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t1
t2=t1+T/4
线性相控阵天线阵列区域量化建模与仿真
线性相控阵天线阵列区域量化建模与仿真
王永攀;杨江平;卢雷;黄建军
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2016(033)006
【摘要】在雷达天线性能优化中,由于不同位置的阵元失效对天线性能的影响不同,给科学的天线阵列维修工作带来了困难.为解决上述问题,提出一种天线阵列区域量化模型.首先,建立了阵元失效影响模型,利用理论推导和计算机仿真方法分别分析了阵元失效对天线增益和副瓣电平的影响,得出了阵元失效对天线性能的影响规律,并提出了天线阵列区域量化的概念,建立了天线阵列的区域量化模型.最后,通过仿真分析,验证了模型的可行性和有效性,为更好的指导天线阵列的维修提供了理论依据.【总页数】5页(P166-169,441)
【作者】王永攀;杨江平;卢雷;黄建军
【作者单位】空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;95980部队,湖北襄阳441500;空军预警学院,湖北武汉430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN955
【相关文献】
1.引入区域量化的相控阵天线维修优化模型 [J], 王永攀;杨江平;张宇;李陆军
2.机载相控阵雷达的数据处理建模与仿真 [J], 雷张华;谢敏
3.舰载相控阵雷达建模与仿真 [J], 雷张华;党晓方;张军;
4.舰载相控阵雷达信号处理的建模与仿真 [J], 赵士瑄
5.低频超宽带相控阵天线建模仿真技术研究 [J], 刘尚;蒋金华;杜飞飞
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矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)研究的开题报告
矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)研究的开题报告一、研究背景天线作为通信系统中不可或缺的重要组成部分，其性能的优劣直接影响系统传输的质量和效率。
随着现代通信技术的不断发展和应用渐趋广泛，天线的需求和使用也逐渐增多。
矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)因其较强的电磁性能和较少的信道损失而备受研究者的关注。
其能够实现波束控制和波束赋形等功能，因而在无线通信、雷达、电子对抗等领域被广泛应用。
目前，尽管关于其理论和实际应用方面进行了大量的研究和探索，但在如何获得更好的发射和接收性能方面仍存在很多待解决的问题。
因此，本文旨在通过深入研究矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)，从其结构、电路和参数设计等多方面对其性能进行探索，寻求更好的解决方案。
二、研究目的及意义本文的研究目的是探索矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的性能优化方法，提高其通信能力和控制能力。
本次研究主要围绕以下几个方面展开：1.分析矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的结构和性能特点，实现其性能的优化和提高。
2.研究不同工作频率下矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的工作情况，探索其波束控制和波束赋形的效果。
3.针对矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的电路结构和参数设计进行改善和优化，提高其信号的接收和发射质量。
通过对矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的实际应用研究，对提高天线性能、优化通信系统性能具有重要的理论和实际指导意义。
三、研究内容及步骤研究内容1.矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的基本原理及结构2.矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)设计及分析3.矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的参数优化与改进4.矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的实验验证和结果分析研究步骤1.了解矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的基础原理，研究相关文献和资料。
2.设计矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的电路结构和参数，并进行性能仿真分析。
3.进行矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的实验搭建，测试其性能指标。
4.对实验结果进行统计和分析，提出改进和优化措施，优化矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)的性能。
高功率径向线螺旋阵列天线研究的开题报告
高功率径向线螺旋阵列天线研究的开题报告
一、研究背景
随着通信技术的不断发展，无线通信技术已经成为人们生活和工作中不可缺少的一部分。
其中，天线技术是无线通信系统中的重要组成部分，其性能直接影响到整个
系统的工作效果。
由于传统的天线结构在应对高速和高丰度通信的需求方面存在一定
的限制，因此研究高功率径向线螺旋阵列天线已经成为了当今科研领域的热点之一。
二、研究目的
本研究旨在通过对高功率径向线螺旋阵列天线的设计与制作，通过实验研究其在信号传输方面的性能表现，并探究提升其性能表现的途径，为无线通信领域技术的进
一步发展提供有益的参考。
三、研究内容
1.高功率径向线螺旋阵列天线的设计和制作
2.通过实验探究其在高速和高丰度通信场景下的性能表现
3.借助仿真软件对天线结构进行优化和改进
4.探究提升高功率径向线螺旋阵列天线性能表现的途径，如：增加天线单元数量、优化天线结构等。
四、研究意义
1.研究成果有利于提升通信器件的可靠性和性能表现，为通信产业带来巨大的经济利益。
2.通过实验研究和仿真优化，为高功率径向线螺旋阵列天线的设计和制作提供技术支撑，深入推进天线技术的发展。
3.拓展研究领域，为无线通信技术的发展和人类社会的进步壮大作出积极贡献。
五、研究步骤
1.收集并研究高功率径向线螺旋阵列天线的相关文献，对其原理、特点和研究现状进行了解。
2.利用计算机仿真工具对设计方案进行模拟并合理优化。
3.制作高功率径向线螺旋阵列天线，研究其性能表现并进行实验测试。
4.根据实验结果优化天线结构，并进行进一步的性能研究。
5.总结研究成果，撰写研究报告。
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２ 矩 形 阵 列 天 线 的 布 局 设计
取 矩形 阵列 中心 为原 点 ， ３方 向和 Ｙ方 向各 有 ２ 和 ２ 个等 间距 排列 的 阵元 ， 设 ７ Ｍ Ｎ 则其 远 区场 函数 为
ＦＯ ） ０＇ （ 一ｃ ｌ ∑ ∑Ｊ ａｐ ｛ ｉ ， ｏ７ ｓ Ｓ０ ¨ Ｊ ｘ｛ｋｎ ｊ ． ｍ ｓ
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式 中 ： 和 ａ Ｉ 分 别 为第 （ ， ） 元 总 的激 励 幅度 和相位 ； ，单 ｚ ０为远场 方位 角 ； 为 远场 俯 仰 角 。 由 ２ ￣２ 个 单 Ｍ Ｎ
元 组成 的矩 形 阵列 天线 的方 向性 系数定 义 为
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第 １ ９卷
第 １ 期 １
强 激 光 与 粒 子 束
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Ｖｏ１ １ ＮＯ １ ． ９， ．１
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２０ ０ ７年 １ 月 １
文 章 编 号 ： １０ －３ ２ ２ ０ ） １１６—４ ０ １ ２ （ ０ ７ １ －８ ９０ ４
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图 １ 径 向 线 螺 旋 矩 形 阵 列 天 线 基 本结 构
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为 了避免 栅瓣 的出现 ， 要求单 元 间距 小于 工作 波长 。在 频率 ４ ０ＧＨｚ ， ． 下 结合 实 际工 程需 要 ， 定 的单元 选
摘 要 ： 提 出 了一 种便 于组 合 的矩 形 径 向 线 螺 旋 阵 列 天 线 。介 绍 了该 矩 形 阵 列 天 线 的提 出 背 景 以 及 工 作 原 理 ， 析 了 Ｌ型 电 磁组 合 探 针 的 耦合 特 性 ， 计并 数 值 模 拟 了 中 心 频 率 为 ４ ０ ＧＨｚ ４单 元 矩 形 径 向线 分 设 ． 的 螺旋 阵 列 天 线 。模 拟 结 果 表 明 ： 天 线 易 于 实 现 单 元 天 线 激 励 幅 度 和 相 位 的均 匀 性 及 其 随频 率 变 化 的平 坦 性 。 该 该 口径 为 ９ ０ｍｍ×９ ０ｍｍ 的 天 线 在 中心 频 率 ４ ０ＧＨｚ下 ， 向性 系 数 为 １ ．７ｄ ， 向轴 比值 １５ ； ３ ６ ． 方 ２ ５ Ｂ 轴 ． ５ 在 ．０
文献 标 识 码 ： Ａ
径 向线螺 旋 阵列天 线 因其体 积小 、 重量 轻 、 效率 高 、 易于实 现高 功率 容量 ， 已被成 功பைடு நூலகம் 用 于高功率 微 波 的定 向圆极化 辐射 ［３。然而研 究发 现 ， １］ ＿ 由于耦 合 探针耦 合 量调 节 能力 的 限制 以及 微 波传 输 不 均 匀性 的影 响 ， 着 随 这种 同心 圆环 阵 列天线 圆环 数 和单元 数 的增加 ， 其耦 合 量很难 实 现预定 分 布 ， 因此单个 圆环 阵列天线 很难 实 现 高增 益 。使 用多个 阵列天线 进行 组合 是实 现 阵列天 线 高增 益 的有 效途 径 之一 ， 参 与 组合 的阵 列 必须 具 有 可 但 组合 性 。对 于平 面 阵列而 言 ， 形栅 格阵 是最普 遍 的一 种子 阵形 式 。本 文结 合径 向线 螺旋 阵列天线 的特 点 ， 矩 研 究 了一 种易 于组 合 的 ４单 元矩形 径 向线螺 旋 阵列 天线 （ 阵） 对 组合 式高 功率 高增 益 阵列天线 进行 了探 索 。 子 ，
１ 矩 形 径 向线 螺 旋 阵 列 天 线 的 工 作 原 理
矩形 径 向线 螺旋 阵列 天线 结 构 如 图 １ 示 。 工 作 原理 是 ： 波 由同轴 波 导 输 入 ， 过 同轴 一 向线 模 式 所 其 微 通 径 转换 器 实现从 同轴馈 电到 径 向线 外 行 波 的转 换 ； 采用 耦 合探 针 将 径 向 线 中的能量 由小 同轴波导 耦合 输 出 ， 现单 元天线 的馈 电 ； 实 采用 短螺旋 线 天线 作 为阵列 的单 元天 线 ， 元 天线 与 同轴 耦 合 波导 的 内导体 相 接 单 从 而受 到激 励 ， 在空 间辐 射 圆极化 波 。上 述 耦 合 激励 与 螺 旋线 单 元 天 线 在径 向线上表 面呈矩 形排 列 ， 向线 外沿 封 口也呈 矩形 ， 径 形成 等 间距 矩形 平面 阵 。通 过 调节 耦合 探 针 的耦 合 量 和 螺旋 线 单 元 天线 相 位 ， 形 成均 匀分 布 的矩形 阵列 天 线 。将 多个 这 种 矩 形 阵列 天 线 组合 在 一 起 ， 按 照一定 的相 位关 系 ， 即可 形成 大的矩 形 阵 ， 到提 高增 益 的 目的 。 达
～
４０ ． ５ＧＨｚ 频 率 范 围 内 方 向 性 系 数 大 于 ｌ． Ｂ 轴 比小 于 １５ ， 射 系数 小 于 ０ ２ 的 １ ６ｄ ， ．５反 ．。 关 键 词 ： 矩形 阵列 天 线 ； 螺 旋 天 线 ； 径 向 线 ； 中 图分 类 号 ： Ｔ ８ ｌＴＮ １ Ｎ １； ８ ４ Ｌ型 电磁 组 合 探 针
４单 元矩 形 径 向线 螺 旋 阵 列天 线 的 理 论 分 析 和 数 值 模 拟
赵 柳 张健 穹 ， 吴晓降 ， 刘庆想 ， 李相强 ， 张政权 ，
（ ．西南 交 通 大 学 理 学 院 ，成 都 ６ ０ ３ ； ２ １ １０１ ．中 国 电子 科 技 集 团 第 二 十 九 研究 所 ， 都 ６０ ３ ） 成 １ ０ ６