16×16多波束相控阵天线的设计

相控阵天线实施方案

相控阵天线实施方案相控阵天线是一种利用多个天线单元共同工作来实现波束形成和指向控制的天线系统。

相控阵天线在通信、雷达、无线电导航等领域有着广泛的应用，其性能直接影响到系统的通信质量和探测能力。

因此，设计和实施相控阵天线方案显得尤为重要。

一、相控阵天线的基本原理。

相控阵天线通过控制每个天线单元的相位和幅度，实现波束的形成和指向的控制。

相控阵天线系统通常由大量的天线单元组成，这些天线单元之间通过相控网络进行连接，从而实现波束的形成和指向的控制。

相控阵天线的工作原理可以简单地理解为通过改变每个天线单元的信号发射相位和幅度，使得它们的信号在特定方向上相干叠加，从而形成一个指向性很强的波束。

二、相控阵天线的实施方案。

1. 天线单元设计，相控阵天线的性能直接受到天线单元设计的影响。

在实施相控阵天线方案时，需要充分考虑天线单元的设计，包括天线的增益、带宽、波束宽度、辐射方向等参数。

合理的天线单元设计可以有效提高相控阵天线系统的性能。

2. 相控网络设计，相控阵天线的相控网络是实现相控阵功能的关键。

相控网络需要能够准确地控制每个天线单元的相位和幅度，同时还需要考虑相控网络的复杂度和实现成本。

在实施相控阵天线方案时，需要对相控网络进行合理设计，以满足系统性能和成本的要求。

3. 波束形成算法，波束形成算法是相控阵天线系统中的核心部分。

波束形成算法需要能够根据指定的波束方向和宽度，计算出每个天线单元的相位和幅度，从而实现波束的形成。

在实施相控阵天线方案时，需要选择合适的波束形成算法，并进行优化和调整，以提高系统的波束形成精度和稳定性。

4. 系统集成与调试，相控阵天线系统的实施不仅包括硬件设计和制造，还包括系统集成和调试。

在实施相控阵天线方案时，需要对系统进行全面的集成和调试，包括硬件和软件的调试、系统性能的测试和验证等工作，以确保系统能够正常工作并满足设计要求。

5. 性能评估与优化，相控阵天线系统的实施并不是一次性的工作，还需要对系统的性能进行评估和优化。

一种双波束相控阵天线的设计与实现

ｍｕｌｔｉｐｌｅｒａｄａｒｓａｔｍｕｌｔｉｐｌｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｒｅａｌｉｚｅｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈａｓｅｄａｒｒａｙ；ｍｕｌｔｉ — ｂｅａｍ；ｂｅａｍｓｃａｎｎｉｎｇ；ｒａｄａｒｊａｍｍｉｎｇ
论方便起见，假定该线阵位于一个直角坐标系内。
线阵中第ｉ个天线单元的激励电流为Ｊ（ｉ一０，ｌ，
…
，
Ｎ一１），每个天线单元所辐射的电场强度与其激
ＷＵＳｈｕ — ｃｈｕｎ，ＮＩＷｅｎ — ｊｕｎ
（Ｔｈｅ５１ｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＥＴＣ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８０２，Ｃｈｉｎａ）
干扰。
关键词：相控阵；多波束；波束扫描；雷达干扰
中图分类号：ＴＮ８２１．８
文献标识码：Ａ
文章编号：ＣＮ３２ — １４１３（２０１４）０３ — ００８５ — ０５
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＡＤｕａｌ — ｂｅａｍＰｈａｓｅｄＡｒｒａｙＡｎｔｅｎｎａ
２０１４年６月第３７卷第３期

星载数字多波束相控阵天线若干关键技术研究的开题报告

星载数字多波束相控阵天线若干关键技术研究的开题报告一、课题背景在现代通信技术中，天线是十分重要的组成部分，而其性能的好坏可以直接影响通信系统的性能表现。

传统的天线只能进行单一方向的通信，不能实现多方向的通信，因此相控阵技术应运而生。

相控阵技术可以利用具有不同相位的天线元件，将它们的辐射方向相互叠加，实现多波束和方向性控制，从而实现更加高效和高可靠的通信。

而随着卫星应用范围的扩大，越来越多的卫星所需的通信能力变得越来越高，传统的天线组合已经无法满足需求。

为此，研究一种新型的星载数字多波束相控阵天线技术，已成为卫星通信领域的研究热点。

二、研究目的本课题的研究目的在于：1. 分析多波束相控阵天线的原理和设计方法。

2. 研究数字化相控阵技术在多波束相控阵天线中的应用。

3. 研究无线链路传输信号的特点及其在多波束相控阵天线中的应用。

4. 研究多波束相控阵天线的优化设计方法和实现技术。

三、研究内容本课题将重点研究以下内容：1. 多波束相控阵天线的原理和设计方法：对多波束相控阵天线的原理进行详细的研究，并结合已有文献和实验结果，分析多波束相控阵天线的设计方法及其特点。

2. 数字化相控阵技术在多波束相控阵天线中的应用：研究数字化相控阵技术在多波束相控阵天线中的实现方法，了解数字化相控阵技术的发展现状以及其在卫星通信领域中的应用。

3. 无线链路传输信号的特点及其在多波束相控阵天线中的应用：研究无线链路传输信号的特点，分析多波束相控阵天线在接收和发送信号方面的应用，探讨优化无线链路传输信号在多波束相控阵天线设计中的应用。

4. 多波束相控阵天线的优化设计方法和实现技术：探讨多波束相控阵天线的优化设计方法，分析多波束天线的特点，了解天线材料的选择、元器件的选择以及链接方式等，研究如何应用实现技术来优化设计。

四、研究方法本课题将采用以下研究方法：1. 文献调研：查阅大量关于相控阵天线和数字化相控阵技术的相关文献，以掌握这一领域的研究现状和前沿。

一种双波束相控阵天线的设计与实现

一种双波束相控阵天线的设计与实现邬树纯;倪文俊【摘要】介绍了一种双波束相控阵天线,阐述了其工作原理、设计方法及实测结果.该天线阵工作于P波段,用于雷达干扰发射系统,发射波束为方位同时双波束,并且每个波束均可独立电扫描,实现了同时对多目标、多方位的雷达干扰.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2014(037)003【总页数】5页(P85-89)【关键词】相控阵;多波束;波束扫描;雷达干扰【作者】邬树纯;倪文俊【作者单位】中国电子科技集团公司51所,上海201802;中国电子科技集团公司51所,上海201802【正文语种】中文【中图分类】TN821.80 引言目前各国大量应用的雷达干扰系统，大多采用单波束天线。

此类系统波束指向单一，通过机械转动实现波束在空间的扫描。

由于雷达体制的不断改进和升级，雷达部署越来越密集，对雷达干扰系统也提出了更高的要求，其中多方位、多目标同时干扰就是摆在雷达干扰系统面前的一个具体问题。

因此，同时多波束雷达干扰技术近年来倍受推崇。

多波束是指天线向空中辐射的电磁波是由多个波束组成，每个波束覆盖一定的空域，从而满足对同时多方位、多目标的覆盖需求。

对于相控阵天线，仅通过改变馈入天线单元的相位即可使波束扫描，实现波束捷变。

本文详细介绍了一种用于雷达干扰发射系统的双波束相控阵天线的设计与工程实现。

该相控阵天线的主要技术指标为：工作频率：P波段；极化：斜45°极化；增益：≥21dBi；波束宽度：25°×6°（方位×俯仰，中心频率）；波束数：2个（同时）；扫描角度：0°、±12.2°、±25°、±40°7个固定波束。

1 基本原理1.1 相控阵天线原理图1为一个N单元的均匀直线阵列［1－2］。

为讨论方便起见，假定该线阵位于一个直角坐标系内。

线阵中第i个天线单元的激励电流为Ii（i＝0，1，…，N－1），每个天线单元所辐射的电场强度与其激励电流成正比。

一种相控阵天线自动化测试系统设计

同时设置好采集数据的文件名称和存储路径，准备开始测试；
乔兴旺（1 9 8 8 - ) , 男，黑龙江省绥化市人。硕士学位，工程师。
(2)
同时主控计算机将波位表的码值数据传送给波控模块主，要从事星栽 SAR系统研制工作。
完成测试前准备，完成测试准备；
(6)
波控模块根据 R TC 的时序信号控制阵面进行发射/接收
测试，每个测试点先循环波位，再循环频率点，测试完成 1 个测试
点后，进入下一测试位置点，直至测试完成 1 行或 1 列的所有点；
(7)
在进行下 1行或下 1 列测试时，近场测试系统重复e、f 过程，
直至完成整个阵面的测试，形成近场测试数据文件。
4 结束语
在暗室的近场测试是检验整个相控阵雷达系统性能的最有效方法，通过搭建上位机和波控模块组合的自动化测试系统，完成对多波束的波位调度和相控阵天线时序的精确控制，从而实现对相控阵天线多频点、多波束测试，该测试系统经过实际应用验证方案可行，大大提高暗室测试效率。
无论是单通道测试还是多波束测试，近场测试系统探头的运动方向是确定的，一般是从图 1 阵面中的 A 点运动到 D 点。在进行单通道测试时，各通道按照顺序依次打幵，进行接收或发射测试，并将该通道的移相、衰减置为零态，其它通道处于既不发射也不接收的状态，全阵面测试完成后，通过计算获得基准码值。 3. 2 多波束测试流程

一种相控阵天线的布线设计

天馈伺技术一种相控阵天线的布线设计3叶　菁(南京电子技术研究所,　南京210013)【摘要】　相控阵天线的布线设计,一直是相控阵天线的设计关键,布线方案的成功与否将直接影响雷达的可靠性指标及维修性指标。

文中从一种相控阵天线的方案着手,在狭小的尺寸空间内进行布线,采取了多级导向盲插的方法改善相控阵天线的维修性,并详细介绍了设计过程及步骤。

【关键词】　相控阵雷达;天线;布线中图分类号:T N958.92,T N957.2 文献标识码:ACable Layout D esi gn of One Pha sed Array An tennaYE J ing(Nanjing Research I nstitute of Electr onics Technol ogy,　Nanjing210013,China)【Abstract】　Cable layout design of phased array antenna is al w ays a key part of design of a phased array radar,which di2 rectly affects the reliability and maintainability of radar.This paper begins with the concep t of one phased arrary antenna,then we arrange the cables in a s mall s pace,and i m p r ove mainteainability of the phased array antenna thr ough multilevel2oriented blind2 p lugging.The p r ocesse in step s are p resented in detail.【Key words】　phased array radar;antenna;cable0　引　言从上世纪60年代相控阵技术初步应用于雷达至今,相控阵体制的本身优点,就不断吸引着许多国家的雷达研制人员,在雷达设计方案中优先考虑相控阵技术。

一种双波束相控阵卫星天线的设计与实现

一种双波束相控阵卫星天线的设计与实现
姜元山;陈礼波;王运付;解宁宇;刘霞
【期刊名称】《邮电设计技术》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】针对低轨卫星设计出一种工作于Ka波段的双波束相控阵终端天线,为用户提供低轨卫星通信服务。

天线采用灵活可扩展的可拼接阵面技术、瓦片式堆叠式多波束子阵设计、低剖面微带天线设计等关键技术,满足了天线对剖面、重量、集成度高的要求,以及对终端设备的低成本、低功耗、多波束的需求。

实验仿真结果表明该方案满足低轨卫星终端通信功能和性能要求。

【总页数】7页(P54-60)
【作者】姜元山;陈礼波;王运付;解宁宇;刘霞
【作者单位】中讯邮电咨询设计院有限公司;中讯邮电咨询设计院有限公司郑州分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5
【相关文献】
1.一种X波段宽带双波束相控阵干扰机设计
2.一种双波束同步扫描相控阵天线的设计
3.一种双波束相控阵天线的设计与实现
4.S频段星载相控阵双波束发射链路载荷设计与实现
5.一种双波束扫描相控阵接收网络设计
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相控阵天线多波束切换算法-概述说明以及解释

相控阵天线多波束切换算法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是整篇文章的开端，用以介绍文章的主题和目的。

在"相控阵天线多波束切换算法"这篇文章中，我们将介绍相控阵天线、多波束切换算法的概念和原理，探讨多波束切换算法在通信系统中的优势和挑战。

通过深入探讨这些内容，我们旨在为读者提供关于相控阵技术和多波束切换算法的全面理解，并展望未来在这一领域的研究方向和发展趋势。

1.2 文章结构本文主要分为三部分：引言、正文和结论。

第一部分引言中，将对相控阵天线多波束切换算法的背景和意义进行概述，介绍文章的结构框架，并明确本文的研究目的。

第二部分正文将详细介绍相控阵天线的原理与应用，多波束切换算法的概念以及其优势与挑战，为读者提供全面深入的理解。

第三部分结论将总结本文的主要内容和研究成果，展望未来在相控阵天线多波束切换算法领域的研究方向，为相关领域的研究工作提供一定的参考和借鉴。

1.3 目的：相控阵天线技术作为一种先进的通信技术，在无线通信领域具有广泛的应用前景。

多波束切换算法作为相控阵天线的重要组成部分，在实际应用中发挥着至关重要的作用。

本文旨在深入探讨多波束切换算法的原理、应用和优势，旨在帮助读者更全面地了解该算法的工作机制，提高对相控阵天线技术的理解和运用能力。

同时，通过研究多波束切换算法的性能和挑战，为今后相关领域的研究和应用提供参考和指导，促进该技术的进一步发展和应用。

2.正文2.1 相控阵天线的原理与应用相控阵天线是一种利用多个单元天线进行波束形成，从而实现波束的指向和调整的技术。

相控阵天线由许多具有独立相位控制的天线元件组成，这些天线元件可以通过调整相位差来实现在特定方向上的波束形成。

相控阵天线通过在不同方向上的波束形成，可以实现信号的定向传输和接收，从而提高通信系统的性能和容量。

相控阵天线在无线通信系统中具有广泛的应用，特别是在5G和毫米波通信中。

通过利用相控阵天线，可以实现波束对准、波束跟踪和波束切换等功能，从而提高系统的覆盖范围和传输速率。

相控阵天线设计方案

相控阵天线设计方案一、相控阵天线需求分析1.天线应用场景图1-(a)图1-(b)如图1所示，定义XOY平面为天线安装面，天线采用平板结构外形，与天花板共形安装。

为了实现AP的远距离覆盖能力，天线需要在天花板平面具备高增益特性；在AP的高密度部署区域，需要天线波束集中于垂直向下区域，同时窄波束有利于降低AP之间的相互干扰。

由此可知，天线需要具备高增益、大角度覆盖的能力。

2.天线指标要求图25G频段：4.9GHz~5.9GHz在xz/yz面：第一档：theta=90°增益大于5dB第二档：theta=90°增益比第一档增益下降4dB第三档：theta=90°/-90°增益小于-9dBtheta=60°/-60°增益小于-6dB2.4G频段：2.4GHz~2.49GHz在xz/yz面：第一档：theta=90°增益大于3dB第二档：theta=90°增益比第一档增益下降4dB第三档：theta=90°/-90°增益小于-9dBtheta=60°/-60°增益小于-6dB根据图2坐标定义，天线波束需要具备在±90°角度内满足大角度、高增益扫描状态。

图3根据图3阵列布局要求，每个天线子阵采用线阵形式，各自覆盖俯仰0°~90°角度，最终实现整阵对于下半空间的全覆盖。

二、天线设计方案阵列天线的大角度扫描是阵列天线设计的一大难点。

从理论上讲阵列的天线增益满足：阵列增益=单元增益+阵因子增益，天线单元的广角辐射特性决定了阵列波束的宽角扫描特性。

当阵列主波束扫描时，随着扫描角度的不同，其增益也在天线单元方向图的限制范围内改变。

当阵列波束扫描至天线单元的增益降至-3dB 的角度时，阵列增益将减小-3dB。

因此，天线单元的3dB 波束覆盖范围，也是阵列的3dB 波束扫描范围。

一种相控阵天线结构的制作方法

一种相控阵天线结构的制作方法（最新版3篇）《一种相控阵天线结构的制作方法》篇1相控阵天线是一种高精度的天线技术，可以通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变天线的方向图，实现波束扫描、定位、跟踪等功能。

以下是一种相控阵天线结构的制作方法：1. 设计相控阵天线的阵列结构和尺寸。

根据应用需求，设计相控阵天线的阵列结构和尺寸，包括天线单元数量、排列方式、天线单元尺寸等。

2. 制造天线单元。

根据设计参数，制造天线单元，包括辐射器、馈电系统、相位控制系统等。

天线单元需要具有良好的辐射性能、低噪声系数、高精度的相位控制能力等。

3. 组装相控阵天线。

将制造好的天线单元按照设计方案组装成相控阵天线，包括天线单元的排列、连接、相位控制电路等。

4. 进行相位校准。

由于天线单元之间的相位差异会影响天线的方向图，因此需要进行相位校准，使得天线单元之间的相位差异达到设计要求。

5. 测试和调试。

测试相控阵天线的性能参数，包括方向图、波束宽度、副瓣电平、极化去耦等。

根据测试结果，进行调试和优化，使得天线性能达到设计要求。

综上所述，相控阵天线的制作方法需要包括设计、制造、组装、相位校准、测试和调试等步骤。

《一种相控阵天线结构的制作方法》篇2相控阵天线是一种高精度的天线结构，可以通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状，实现波束扫描等功能。

以下是一种相控阵天线结构的制作方法：1. 设计相控阵天线的阵列单元，包括天线辐射单元和相位控制单元。

天线辐射单元通常采用微带天线或喇叭天线等小型天线，相位控制单元包括移相器和功分器等。

2. 制作阵列单元的PCB 板，将天线辐射单元和相位控制单元集成在一起。

PCB 板需要采用高品质的材料和精密的制造工艺，以保证阵列单元的性能和稳定性。

3. 安装阵列单元，将阵列单元安装在相控阵天线的支架上，并进行机械调整，以确保阵列单元之间的间距和方向一致性。

4. 连接相控阵天线的电源和信号传输线，将阵列单元的信号输出连接到信号处理单元，并将电源输入连接到电源供应器。

新型宽带数字多波束相控阵天线设计

（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３６，Ｃｈｉｎａ；
可靠性也显著降低。基于软件无线电思想，利用超外差结构实现宽带信号变频，并对瞬时带宽内的
信号同时进行模／数或数／模变换，再根据串口提供的每个波束方位、俯仰和频率等信息，在基带实现数字多波束形成。设计了一套ｓ频段、瞬时宽带１００ＭＨｚ的数字多波束相控阵天线系统。测试结果
２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４Ｏ００４４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｎｕｍｂｅｒｓｏｆｂｅａｒｎｆｏｒｍｉｎｇ，ｔｈｅｗｅｉｇｈｔ，ｓｉｚｅ，ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｇｉ — ｔａｌｍｕｌｔｉ．ｂｅａｍｐｈａｓｅｄａｒｒａｙａｎｔｅｎｎａｓｍａｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｇｎｉｉｃｆａｎｔｌｙ，ａｎｄｈｅｔｓｙｓｔｅｍＳｂａｓｉｃｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｗｉｌｌｄｅｃｅａｒｓｅｓｉｇｎｉｉｃｆｎｔａｌｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｒａｄｉｏｔｈｅｏｒｙ，ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｓｕｐｅｒｈｅｔｅｒｄｙｏｎｅｉｓｕｓｅｄｔｏｒｅａｌｉｚｅｗｉｄｅｂａｎｄｓｉｇｎａｌｒｅｆｑｕｅｎｃｙｃｈｎｇａｉｎｇ，ａｎｄＡ／ＤｏｒＤ／Ａｃｏｎｖｅｔｅｒｒｏｆｓｉｎａｇｌｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｉｎｉｎｓｔｎｔａｎｅａｏｕｓｂａｎｄ— ｗｉｄｔｈｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｚｉｍｕｔｈａｎｇｌｅ，ｐｉｔｃｈａｎｇｌｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｅｓｕｐｐｏｔｅｒｄｂｙｓｅｒｉｅｓｐｏｒｔ，ｔｈｅｍｕｌｔｉ．ｂｅｍａｉｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｂａｓｅｂａｎｄ．ＡｎＳ．ｂａｎｄｄｉｇｉｔａｌｍｕｌｔｉ — ｂｅａｍｐｈｓｅａｄａｒａｙａｎｔｅｎｎａｗｉｔｈ１００ＭＨｚｉｎ— ｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｂａｎｄｗｉｄｔｈｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｈａｔｔｔｈｅＴ／Ｒａｎｔｅｎｎａｓｃａｎｆｏｒｍｔｈｅｅｒｉｎｄｅ — ｐｅｎｄｅｎｔｂｅａｍｓｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｉｎｔｈｅａｚｉｍｕｔｈａｌｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｃｎｌｅ０。～７０。，ｔｈｅ

相控阵天线与固定多波束天线在通信卫星系统中的应用分析

相控阵天线与固定多波束天线在通信卫星系统中的应用分析任军强;邹恒光;周钠;刘骞【期刊名称】《国际太空》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P55-60)【作者】任军强;邹恒光;周钠;刘骞【作者单位】中国空间技术研究院通信卫星事业部;中国空间技术研究院通信卫星事业部;中国空间技术研究院通信卫星事业部;空间电子信息技术研究院【正文语种】中文在通信卫星系统的设计过程中，面对大范围覆盖、高增益需求，主要有相控阵天线和固定多波束天线两种方案可供选择。

相控阵天线可以实现大范围内的高增益跳变覆盖，性能相对灵活，但技术实现难度较大；固定多波束天线可以实现大范围内的高增益常态覆盖，技术实现相对容易，但性能不够灵活。

如何选择和使用这两种天线，更好地满足用户的需求，是通信卫星总体设计中面临的一个非常重要的问题。

相控阵天线是在阵列天线的基础上发展起来的一种天线体制和技术，它以一些离散的天线单元在空间以某种形式排列成一定的形状，每个天线单元的幅度和相位激励能独立控制，以使其能在空间形成一定形状的波束。

波束空间指向可以通过调整每个天线单元激励信号的相位来控制，扫描过程不需要机械移动，整个天线口径始终保持固定，同时波束又能随意地扫描，因此相控阵天线具有无惯性扫描的特点。

近年来，相控阵天线被越来越多地应用到航天领域，主要是用以实现雷达探测、成像、卫星通信和测距等。

国外相控阵天线的在轨应用情况国外的星载相控阵天线主要工作在X、Ka、极高频（EHF）频段。

（1）日本“超高速互联网卫星”日本2008年2月发射的“超高速互联网卫星”（WINDS）上装载了Ka频段有源相控阵天线，天线收发分开，收发波束均为2个，收发阵元数均为128个。

卫星上的相控阵天线实现了对亚太地区的广域高增益灵活跳变覆盖，可在大范围内实现波束电动扫描，支持时分多址（TDMA）通信方式。

（2）美国“先进极高频”卫星美国2 0 1 0年8月发射的“先进极高频”（AEHF）卫星上装载了Ka/EHF频段相控阵天线，采用分布式馈电有源相控阵天线方案，收发分开，Ka频段（20GHz）发射、EHF频段（44GHz）接收。

16×16多波束相控阵天线的设计

16×16多波束相控阵天线的设计目前，相控阵技术的应用在民用雷达、卫星通讯、环境与资源技术、工业无损检测以及军事等领域到了广泛的使用。

随着雷达观测目标种类的增多，要求雷达测量的目标参数不断增加，并提高雷达电子对抗能力及目标识别能力，宽带相控阵雷达、有源相控阵雷达、数字相控阵雷达、多波段综合一体化相控阵雷达，成为当今相控阵技术发展的重要方向。

大多数相控阵天线实现的目标都是体积小、重量轻、共形等问题。

较少针对高频、大功率，尤其是多波束、多状态扫描进行讨论。

本文针对这一现状提出一种相控阵天线模型，该模型利用圆极化微带天线排列成16×16的方形平面阵列，此阵列具有工作频率高，实现增益大，扫描范围广的特点。

1 加权方式和相位扫描1．1 道尔夫-切比雪夫加权在相控阵天线的设计中，能降低副瓣电平的递减分布具有实际意义。

然而副瓣电平和主瓣宽度是矛盾的，能在副瓣电平和主瓣宽度间进行最优折中的是道尔夫一切比雪夫分布阵。

为此，充分利用切比雪夫多项式的有用特性。

切比雪夫多项式是如下的二阶微分方程的解则此式的解可写成其特性表明当m是整数时，Tm(x)在|x|<1的范围内是正弦振荡函数，然后在|x|>1范围内以双曲线型上升。

如果能使Tm(x)的一段和阵因子相对应，就能得到一个等副瓣的方向图。

于是利用C语言编程，利用切比雪夫加权方式计算出各阵因子的电流幅度，直接加权。

1．2 相位分布和波束扫描如果电流分布是可分离的，此时阵因子可表示为其中这就是说αx和αy分别为口径分布在x方向和y方向的均匀底边相位。

当波束扫描进行时，方向和方向的相位差都不为零，此时在阵列法线方向各单元辐射场不再是同相叠加，而是在偏离法线某一方向θ上由于各单元的波程差引起的相位差抵消了各移相器引入的相移，各单元的辐射场变为同相叠加，因而使θ成为最大辐射方向。

一种小规模超宽带相控阵天线设计

第58卷第2期 2018年2月电讯技术Telecommunication EngineeringV ol.58,N o.2February,2018doi：10. 3969/j.issn. 1001 -893x.2018. 02.017引用格式:柏艳英■一种小规模超宽带相控阵天线设计[J]■电讯技术,2018,58(2):214-218.[BA I Yanying.Design of a small scale UW B phased array[J]. Telecommunication Engineering,2018,58(2) :214-218.]一种小规模超宽带相控阵天线设计柏艳英***(中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要：目前基于阵元间强耦合效应已设计出超宽带相控阵天线，但是其规模较大。

针对规模小或者在扫描方向上规模小，如何增强阵元间耦合而实现超宽带相控阵天线的问题,采用平衡对踵V iv a ld i天线（BAVA)作为天线单元，优化天线单元辐射金属的形状，并采用镜像法布阵天线单元设计出一个小规模4伊16的斜极化超宽带相控阵天线。

仿真和试验结果表明，采用的方法可以增强小规模超宽带相控阵天线的阵元间耦合效应，实现频率0.8/。

〜2.0/。

(/。

为工作频率）驻波比小于2,法向增益达17.34〜23.0 d B i，在±45。

范围内实现无栅瓣扫描。

该小规模超宽带相控阵天线已在实际工程中应用。

关键词：超宽带相控阵天线；平衡对踵V iv a ld i天线（BAVA);阵元耦合;镜像技术；大角度扫描微信扫描二维码开放科学（资源服务）标识码（0SID) :中图分类号:TN822.8 文献标志码：A文章编号：1001-893X(2018)02-0214-05Design of a Small Scale UWB Phased ArrayBAI Yanying(Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China)A bstract：At present，a lot of ultra- wideband(UW B)phased arrays have been designed based on thestrong mutual coupling between the array elements.But the UWB phased arrays are large.For a small scale or a small scale array in the scanning direction，the problem of how to achieve the ultra-wideband performances by enhancing the mutual coupling between the array elements is necessary to be developed.In this paper，Balanced Antipodal Vivaldi Antennas(BAVAs)are adopted.By optimizing the radiation metal shape and arranging the direction of the antenna elements with mirroring technique,a small 4x16 oblique polarization UWB phased array is designed.The simulation and experiment results show that this method can enhance the mutual coupling between the small UWB array elements.The array has a good voltage standing-wave ratio (VSWR)less than2. 0 in the frequency0.8/0 〜2.0/0(/0is the operation frequency)，norm gain 17. 34 〜23. 0 d B i，and large scanning angle beyond 45。