超低旁瓣阵列天线的本征激励互耦分析

采用本征激励方法，对超低旁瓣阵列天线中互耦效应的影响进行了研究。推导了天线电流分布的pocklington积分方程，介绍了矩量法求解各阵元的电流分布的方法。计算了天线阵列各单元的本征激励方向图。在此基础上，采用阵列本征激励分析方法对Chebeshev天线阵进行了互耦分析和修正。模拟了不同主旁瓣相对电平超低旁瓣天线的方向图及其与最高旁瓣电平的关系曲线，并给出了相应的修正结果。讨论了不同单元数目的天线阵，互耦所导致的影响。结果表明天线阵的主旁瓣相对电平越低、天线阵单元数目越少，互耦的影响越大。可以看出，采用的本征激励方法是高速的和有效的。     

互耦和随机幅相误差对直线阵副瓣电平的影响

基于现代天线统计理论,推导出考虑互耦时具有随机馈电幅相误差线阵的功率方向性函数的均值表达式,定义了天线误差敏感系数,并利用得到的功率方向性函数的均值表达式给出对不同单元数、不同幅度加权线阵的仿真结果,进而分析互耦及随机馈电幅相误差对线阵副瓣的影响.数值仿真表明,天线单元间的耦合越强,单元数越少,功率方向性函数均值的副瓣电平随扫描角的变化越剧烈;为实现超低副瓣电平而采用的幅度加权会使天线的误差敏感性急剧增强.     

一种圆形智能天线阵的实现及其互耦研究

利用遗传算法和矩量法相结合的方法,优化设计了智能天线阵列单元——同轴串馈印刷振子天线．分析了考虑互耦影响的圆形智能天线阵,考虑互耦的计算更接近实际情况,通过实验天线验证了其有效性．     

互耦对阵列信号处理影响及其补偿的若干问题

文中讨论了考虑阵列天线单元互耦时阵列信号处理的若干问题,主要分析了互耦对自适应零点形成、超分辨方向估计、超低副瓣的影响及其在确知互阻抗情况下的补偿问题(统一方向矢量补偿方法),为了较直观地看出10元等距线阵的互耦对这三大问题的影响情况及补偿的有效性,文中还用矩量法精确计算了互阻抗并分别对此进行了计算机模拟。     

小规模天线阵列波束指向校准算法研究

基于有源方向图叠加原理和杂草入侵优化算法对小规模天线阵列的波束指向进行了校准。对于小规模阵列,由于天线单元之间的互耦导致阵中每个单元的方向图各不相同,如果使用阵因子理论对其配相,阵列无法扫描到期望的波束指向。为了考虑互耦的的影响,利用有源方向图叠加原理合成整个阵列的方向图;再将杂草入侵优化算法和有源方向图叠加原理进行结合对每个单元的馈电相位进行优化。基于该混合算法,对一个7元平面阵列进行了优化,优化后的相位分布可以使该阵列扫描到期望的波束指向,解决了小规模阵列的波束指向偏差问题。     

天线方向图综合中的本征激励方法

给出矩量法分析天线阵列时本征激励模式的不同定义．使用单元间无耦合的理想阵列来逼近有耦合的实际阵列．可以把理想阵列单元的电流分布经过等效转化之后得到的系数去激励有耦合的阵列,可在有互耦的阵列上综合出与理想阵列一致的方向图．因为在优化过程中减少了精确的电磁场分析而大大缩减了考虑耦合的实际阵列方向图综合时间．最后给出算例验证了笔者思路的正确性．     

自适应天线阵中单元互耕对系统性能的影响

基于广义网络理论,建立了考虑单元互耦效应的自适应天线系统的分析模型,用天线阵归一化广义阻抗矩阵表示单元互耦,分析了考虑单元互耦效应的自适应天线协方差矩阵的特点,以偶极子单元组成的平面阵为例,模拟计算了单元互耦对自适应天线的信号干扰噪声比和暂态反应时间的影响,说明在一定单元间距范围内,互耦会造成信号干扰噪声比下降及暂态反应速度减慢。     

单元互耦对自适应平面阵列性能的影响

采用混合法-矩量法和并矢格林函数法,着重研究了微带天线单元间的互耦对自适应平面阵列输入驻波比、波束指向、方向图的副瓣电平和零点位置的影响,最后通过测试对上述影响进行了验证,理论和实测较为一致。结果表明,在移动通信中,基站自适应平面阵列的设计必须考虑辐射单元互耦效应。     

基于Y型阵MIMO天线互耦效应及信道容量

针对多输入多输出(MIMO)天线阵列在阵元间距较小及平均波达角较大时信道容量会急剧下降的问题,提出了基于Y型阵列结构的MIMO接收天线模型.利用天线阵列互耦效应等效网络模型,导出Y型阵模型的信道相关性和互耦相关性的闭合表达式,阐明了其阵列互耦效应下信道相关性与无互耦相关性之间的关系.分析了入射信号的中心到达角和角度扩展分别对互耦效应下Y型阵MIMO信道容量的影响.与均匀圆型天线阵列性能比较结果表明,Y型MIMO天线阵列能充分利用其空间结构,具有稳定的信道容量,且信道容量优于均匀圆型天线阵列,能有效地改善阵列互耦效应,提高系统性能.     

有限偶极子天线阵的特性研究

天线阵列的特性决定其应用范围，了解天线特性可以有效地利用其优点传输能量．针对偶极子天线阵，分析了阵元互耦影响和频率特性及其散射特性．主要包括在应用实践和开路电压相结合的方法计算阵列单元互耦的影响的情况下，应用矩量法分析了终端负载，散射场和反射系数随着频率变化的特性曲线，最后给出了阵列大小和入射角度的变化对散射方向图的影响．结果表明，对于半波长的偶极子阵列，当阵元问距为半波长时性能达到最佳．     

一种宽带信号方位估计算法

为了削弱宽带信号方位估计算法在不同程度上受到阵元数目、预角度估计、多次求逆矩阵、多次特征值分解或奇异值分解等因素的制约,提出了一种在传感器阵列存在误差的情况下,采用统计方法的宽带信号方位估计算法.该算法先将传感器阵列接收的宽带信号转换到频率域内;在考虑阵列互耦的情况下,采用统计的方法,推导出阵列流形与噪声子空间正交的结论;最后,利用统计结果和窄带方位估计的方法对宽带信号进行方法估计.仿真试验表明,统计方法计算宽带信号方位具有较好的分辨率和噪声不敏感性,对于任意阵列形式具较低的计算复杂度.采用统计方法求取宽带信号方位具有较高的测向精度和和系统鲁棒性.     

使用辅助信源测量阵列天线互阻抗

文中基于网络理论,提出了一种利用辅助信源测量阵列天线单元互阻抗的方法,从而可以避开理论形状复杂的单元间互耦所遇到的困难。该方法可以同时考虑平衡馈电器及馈线的影响,并适用于任意分布阵列天线,因而它更便于实际使用。计算机模拟结果表明了该方法的正确性。     

共享孔径多功能宽带阵列天线研究

提出了一种基于子阵天线方向图频谱能量匹配的多子阵交错共享孔径宽带阵列天线设计方法.利用直线阵列天线单元激励与方向图之间存在傅里叶变换的关系,推导出子阵天线工作频率与单元激励之间的解析关系,在匹配各子阵天线激励值的基础上,采用密度加权阵的原理确定子阵天线单元的位置,实现不同工作频率下的子阵天线稀疏交错优化布阵.理论分析与实验仿真证明,该方法能够有效地抑制不同工作频率下子阵天线方向图的旁瓣峰值,使工作在不同频率下稀疏交错布阵的子阵天线方向图旁瓣峰值近似一致,抑制了栅瓣的产生,有效地拓宽了阵列天线的工作频带,实现了宽带阵列天线优化设计.     

基于辅助阵元的宽带相干信源DOA估计快速算法

针对阵列互耦误差存在的情况,基于宽带信号互耦模型,提出一种基于辅助阵元和传播算子的宽带信号处理算法.该算法在互耦矩阵未知的情况下,利用辅助阵元可以直接对宽带信号进行聚焦,并且在构造聚焦矩阵和获得噪声子空间时利用传播算子不需要进行特征值分解,因而极大地降低了运算量.仿真结果表明了存在阵列模型误差时本算法的有效性和稳健性.