共形相控阵天线的应用与关键技术

相控阵天线技术在雷达、通信、电子战、导航等领域获得了广泛应用和高速发展,共形相控阵天线是相控阵天线发展的重点之一。文中讨论了共形相控阵天线在雷达、通信、电子战等领域的广泛应用前景及推动共形相控阵天线发展的主要原因,进而探讨了共形相控阵天线波束形成与扫描的原理及实现共形相控阵天线的一些关键技术。     

一种低剖面可调谐共形蒙皮天线设计

提出了一种带空气背腔的低剖面可调谐的共形蒙皮GPS天线。该天线基于背腔微带缝隙天线,通过渐变微带线实现耦合馈电和阻抗匹配,通过减小空气背腔深度以及在天线馈电网络和天线阵面连接的位置加入微带并联开路支节实现低剖面设计,通过调节支节的长度实现天线谐振频点可调。该蒙皮天线剖面高度约0.03?,仿真结果显示,该天线实现了超过±20 MHz的驻波谐振频率偏移,并且在频率偏移过程中驻波小于2的带宽均大于20 MHz。本工作为共形蒙皮天线设计提供了技术基础,适用于低频段隐身机载窄带天线设计。     

等离子体天线原理与设计

等离子体天线因具有隐身、动态重构、超宽带等优点,可广泛应用于多功能雷达、电子对抗等军事技术领域。等离子体天线主要包括等离子体柱形电介质天线和反射面天线2种形式。基于表面波在等离子体中的传播特性,给出了柱形等离子体天线系统设计;基于等离子体反射电磁波特性,给出了反射面等离子体天线系统设计,为等离子体天线技术趋于实用化提供了必要的理论及技术准备。     

锥体共形相控阵天线的特性分析

基于电磁场理论推导了锥体共形相控阵天线的阵因子。与平面相控阵天线相比,锥体共形相控阵天线单元间的空 间相位差既与阵元的轴向位置有关,又与阵元的周向位置有关。因此,在进行锥体共形相控阵天线设计时,除采用二维相 控阵形式外,尽量避免采用一维相扫锥体共形相控阵天线。     

有源相控智能蒙皮干扰发射模块的设计与实现

智能蒙皮是由与平台共形的超薄型天线系统,内嵌超小型化的辐射单元及其连接的发射机、接收机和波束形成器等设备,应用于雷达、电子战、通信等系统,具有超一流的电学和结构特性,是解决传统天馈系统在航空器平台上面临的技术难题的一个十分有吸引力的技术思路。文中针对一种S波段同步时钟树+数字移相发射功率模块的有源相控阵电子干扰系统智能蒙皮试验架构,设计了四级电路的超小超薄的宽带数字移相功率发射模块。采用了印制电路板数模混合高密度布局设计、Sandwich式电磁兼容结构设计、电构一体化设计等超常规设计方法。测试结果表明:面向智能蒙皮的设计方案是基本合理可行的。     

相控阵雷达的发展动向

从技术观点和装备使用观点两个方面探讨了相控阵雷达的现状与发展动向。介绍了相控阵雷达的新技术，包括数字波束形成，共形阵列和智能蒙皮等，探讨了这些新技术在未来地面雷达、舰船雷达、机载雷达等方面的应用     

共形相控阵天线的技术浅析

相控阵天线技术在雷达、通信、电子战、导航等领域获得了广泛应用和高速发展,共形相控阵天线是相控阵天线发展的重点之一。本文探讨了共形相控阵的天线阵型,方向图综合及波束形成技术体制等关键技术。     

简讯

格鲁曼公司将对共形雷达进行飞行试验格鲁曼公司接受了美国海军一项对共形雷达天线进行飞行试验的合同,这项合同价值1400万美元。美国海军航空发展中心制订了一个为期3年(从1986年开始)的飞行试验计划。共形雷达可取代机载雷达中常见的机电扫描系统所用的微处理机控制的电扫相控阵。其优点是共形雷达天线可以是飞机结构的一部分,例如机翼的前缘。它有两大优点:1)机载预警飞机不需要单独的雷达天线,因此这就减少了大型天线罩或旋转天线罩的阻力引起的损失;2)雷达天线可以做得较大,当雷达发射机/接收机性能给定时,就     

非对称性夹芯共型天线罩成型工艺设计

为满足雷达天线的圆筒状结构以及尺寸长、高空架设和力学强度要求高等特点,采用了以天线为成型模的共型罩结构和缠绕成型工艺,形成了天线与天线罩互为补强的一体性特点。为了解决天线罩对雷达天线的电性能影响,设计了非对称夹层结构,既加强了罩体强度,又因为蜂窝夹层的隔离作用,减少了罩体对天线电性能的影响,满足了雷达天线的性能要求。     

雷达技术小知识

共形相控阵天线 conformal phased array antenna 阵列单元构成的曲面与具有一定几何形状的表面共形的相控阵天线。这些表面通常是飞机、导弹或其它运动平台的外形面。共形可以是由于空气动力学的需要，也可以是为了减少天线的雷达横截面。     

Analysis of microstrip antennas on circular-cylindrical substrateswith a dielectric overlay

The use of dyadic Green's functions and the moment method is explored for the solution of microstrip antenna problems on circular cylindrical substrates. The dyadic Green's functions of the electric type are obtained for a medium consisting of three cylindrical dielectric layers concentric with a perfectly conducting cylinder, and integral equations are developed for the evaluation of the electromagnetic fields. The effect of a dielectric overlay on the resonant frequency of a cylindrical-rectangular microstrip antenna is analyzed. The patch is directly fed by means of a microstripline printed along the cylinder axial direction. The results show that the effect of the dielectric overlay is substantial when its relative permittivity and thickness are increased, such that this effect has to be very carefully considered in the design of microstrip antennas     

The calculation of radiation characteristics of antennas near a rectangular cylinder reflector by GTD

The horizontal radiation patterns of dipoles and double-loop antennas near a rectangular cylinder reflector are calculated and analyzed by the geometrical theory of diffraction (GTD). The magnitudes of the direct field, the reflected field and the diffracted field at a field point are studied. The effects on the resultant field pattern of the size of the reflecting cylinder, of the relative position between the antennas and the reflecting cylinder, and of the methods of feeding of antennas are analyzed. The results obtained show that in order to obtain the optimum omni-directional characteristics of rediation, the optimum design for the parameters of antenna system is needed. The method and results in this paper provide means and bases for the optimum design of this kind of antenna system.     

飞机V形尾翼共形垂直极化合成天线

共形天线因其低剖面特性被广泛应用于现代飞行器中,垂直极化天线也是现代通信系统中最为简单经济的天线形式.基于目前天线设计中少有通过极化合成实现垂直极化特性的方法,提出一种与V形尾翼共形且具有垂直极化特性的合成天线,给出了以对称振子为合成单元的闭环解析公式,该公式可应用于任何角度、任何距离、任何激励的天线组合形式.通过HF...     

矩形反射柱体近旁天线辐射特性的计算应用几何绕射理论

本文用几何绕射理论分析计算了矩形反射柱体近旁偶极子和双环天线的水平辐射特性。研究了到达场点的直达波、反射波和柱体稜边各次绕射波之间的量值关系。分析了柱体边长、天线与柱体之间的相对位置和天线的馈电方式对合成场强方向图的影响。计算结果表明,需要对天线系统的有关参数进行优化设计,以得到最佳的全向辐射特性,本文的分析方法和结果为这类天线系统的优化设计提供了手段和依据。     

Stress-Induced Noise in Magnetic-Cored H-Field Antennas

Work is being conducted at the Naval Underwater Systems Center in the design and development of low-noise,H-field antennas for incorporation in submarine antenna systems consisting of towed, horizontal, electric dipoleE-field antennas. Utilization ofE-field andH-field antennas in a common cable will permit omnidirectional extremely low frequency (ELF) reception by a submarine. This paper discusses various experiments that have been conducted to determine the effects of magnetic core geometry onH-field antenna SNR for the case where stress-induced core noise is the dominant antenna noise. A substantial improvement in the SNR is realized by cold-working the antenna core into a helically wrapped structure. The mechanical strain relief, or insensitivity to tensional stresses achieved, gives the helical structure a definite advantage over the axial design.     

Paraxial space-domain formulation for surface fields on a large dielectric coated circular cylinder

A new method to evaluate the surface fields excited within the paraxial (nearly axial) region of an electrically large dielectric coated circular cylinder is presented. This representation is obtained by performing the Watson's transformation in the standard eigenfunction solution and using the fact that the circumferentially propagating series representation of the appropriate Green's function is periodic in one of its two variables. Therefore, it can be approximated by a Fourier series where the two leading terms of the expansion yield engineering accuracy in most cases. This work can be used in conjunction with a method of moments solution for the design/analysis of conformal microstrip antennas and arrays. Numerical results are presented and compared with a standard eigenfunction expansion.     

机载圆锥对数螺旋天线及两种馈电方式的研究

论述了机载圆锥对数螺旋天线及其两种馈电方式的设计方法.利用FEKO软件对圆锥对数螺旋天线和两种平衡馈电方式进行了优化仿真分析.结果说明,该天线的电特性能够满足实际工程应用要求.在此基础上,研制了天线实物样机,并对该天线实物样机进行了测试.测试结果表明该天线在2.5～8GHz的工作频率范围内,方向图3dB波瓣宽度为100°左右,轴比小于3dB,驻波系数小于2.测试数据说明该天线的测试结果和仿真分析结果吻合良好,同时也说明该圆锥对数螺旋天线具有宽频带圆极化及宽频带宽波束特性,进而说明该设计方法是有效可行的,并可以推广应用.     

圆柱体上爬行波场分析及电磁兼容性设计应用

航空器上天线间辐射干扰问题的解决是系统正常通讯的保证。文章针对各种航空器的典型结构模型-圆柱体进行研究，应用几何绕射理论分析了圆柱体上爬行波场的分布规律，包括固定收发天线位置，频率变化时爬行波场分布规律和固定天线工作频率改变收发天线相地位置时场的分布规律，所得结论为解决航空器上天线系统空间布局的电磁兼容问题提供了设计依据，也为定量地预测天线间隔离度提供了有效手段。     

一种圆柱共形的全向微带天线

提出了一种全向的圆柱共形矩形微带天线。阐述了这种在薄圆柱形介质基片上的矩形微带天线的分析方法和设计方法，并给出了理论和实验结果，证实了这种天线在垂直于柱体轴的平面内辐射出全向性的方向图。     

带异形反射腔和寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线

为了改善轴向模螺旋天线的辐射特性,在带有寄生螺旋的均匀升角轴向模螺旋天线基础上,设计了一种带有曲反射面背腔的螺旋天线,并用HFSS软件对天线的辐射特性进行了仿真分析。通过对比几种不同形式的螺旋天线的仿真结果,证明了该种螺旋天线可以有效地提高轴向模螺旋天线增益系数,圆极化一致性良好,是一种提高轴向模螺旋天线性能的有效方法。