基于三相感应电机的小型化超低频发射天线研究

针对低频电磁传输中天线尺寸过大的问题，设计了一种基于三相感应电机的小型化超低频发射天线.电机工作时产生了时变低频电磁场，可作为超低频发射天线.为有效分析其电磁场分布，文章建立旋转磁偶极子数学模型以等效电机内部旋转时产生的磁场.首先，对电机内部磁场和旋转磁偶极子的关系进行阐述，利用麦克斯韦方程组，得到旋转磁偶极子的电磁场分布.其次，通过电磁仿真软件验证旋转磁偶极子的近场分布特性和远场辐射特性.最后，通过实验对电机近场的磁场分布进行验证.仿真和实测结果表明，三相感应电机具有超低频天线的辐射特性.     

用于自适应数字波束形成的稳健子阵异步RLS算法

提出了一种修正的递归最小二乘自适应算法--稳健子阵异步递推最小二乘算法(MSARLS)--用于自适应数字波束形成.该算法综合运用稳健估计和子阵异步递推技术.改进后的算法,不但大大减少了运算量,而且增强了算法抗突发强干扰的性能.另还给出了计算的理论分析和计算机仿真结果.     

平流层艇载CDMA系统的嵌入式多波束天线方案

该文改进了原先提出的微／宏波束天线覆盖方案，采用更为复杂但更贴近实际的模型，尤其是改进了艇载天线波束方向图和信道干扰的计算方法。该方案应用于平流层通信CDMA系统，通过在宏波束覆盖范围中嵌入微波束，解决平流层通信系统中由于用户分布失衡而引起的热点问题。针对不同的用户分布和热点位置，文中给出了调整微波束实现系统容量最大化的优化方法。仿真结果表明在用户分布失衡、热点位置变化等情况下使用本文的嵌入式波束覆盖方案仍然可以保持高而稳定的系统容量。     

一种紧凑型双圆极化有源接收天线设计

设计了一种S波段紧凑型双圆极化有源接收天线,该有源接收天线将微带贴片天线与90°混合电桥、低噪声放大器集成设计,既实现了有源天线的整体小型化又提高了各器件间的连接效率;并通过背馈玻璃绝缘子和一种半差分的方式馈电,在改善微带贴片天线方向图对称性的同时,简化了传统差分式馈电的复杂结构.仿真和实测结果表明,该有源接收天线在2.2~2.3 GHz内端口驻波比小于1.47,噪声系数小于0.73 dB,主瓣内轴比小于2.4 dB,G/T值大于-13.9 dB/K,与已有公开文献的有源接收单元天线相比,在保持结构紧凑的同时,其G/T值有较大幅度提升.     

CDMA系统中一种快速有效的盲波束形成方法

利用DS-CDMA系统的工作原理,提出一种基于鲍威尔法的最大化阵列输出功率的盲波束形成方法.只需检测相关器解扩后输出信号移相合并的功率,即可求出用于搜索的共轭方向,自适应地调整阵列天线中各阵元的相位,使形成波束指向期望用户的来波方向.该方法降低了系统复杂度.数值仿真结果表明,鲍威尔法与类似优化算法相比,提高了波束形成的稳定性,减少了计算量,并在同等收敛精度下具有更优的方向图.单信号入射时本方法的迭代次数和乘法次数约为同类方法的10%,双信号入射时的计算量进一步减小至同类方法的2%.     

基于2比特结构的时间调制模块小型化设计

针对时间调制阵列中调制模块的小型化问题,采用多层板结构,将模块中开关的谐振单元和偏置电路以及射频信号电路放置在不同层,并通过类同轴耦合线和缺陷地等不同的技术措施结合,解决了不同射频通道之间的幅相不平衡以及谐振等问题,在实现小型化的同时兼顾了电性能. 据此设计了2比特结构的时间调制模块,该模块工作频段为14.2～16.4 GHz,尺寸为1.2λ×0.96λ@15.3 GHz,相邻状态相移为90°±5°,幅度差为±0.5 dB. 在载波频率为15.3 GHz、调制频率为1 MHz时可达到34 dB谐波抑制,最大信号带宽则可达200 MHz,验证了本文设计方法的有效性.     

基于谐波特征分析的时间调制阵列测向研究进展

针对近年来发展起来的基于谐波特征分析的时间调制阵列 (time modulated array, TMA)测向这一新型无线电测向技术体制,全面总结了其目前的发展现状以及与传统阵列测向体制相比较的优缺点. 首先分析了TMA的起源、发展与数学基础;其次总结了基于TMA的测向方法的研究现状;然后对二单元TMA测向、多单元TMA测向以及宽带线性调频信号的TMA测向进行了详细讨论,并具体分析了这些方法的数学原理、关键技术、实现思路等;最后对该测向技术存在的问题及发展趋势进行了探讨.     

基于PDLMS算法的数字波束形成以及FPGA实现

采用高并行度的并行延时最小均方(PDLMS)算法，用现场可编程门阵列(FPGA)实现自适应数字波束形成模块。使用VHDL完成了该算法在硬件上的实现，同时给出了计算机仿真结果和系统硬件资源分析。仿真结果表明该方法结构简单，易于实现。     

基于波束空间的方向回溯阵列指向修正方法

针对方向回溯阵列中收发异频带来的波束指向误差, 提出了一种基于波束空间预识别的指向修正方法.从方向回溯阵列的一般模型出发, 推导频偏造成的波束指向误差, 并确定相位补偿量与接收信号角度的函数关系.通过阵元空间到波束空间的转换判断接收信号角度区间, 确定近似相位补偿量, 实现异频收发下方向回溯阵列指向误差的修正.仿真结果表明:修正后指向误差降低了一个量级并且抗噪声能力提升.相比现有方法, 本方法立足方向回溯阵列的基本架构, 实现简单, 补偿效果明显, 抗噪声能力强, 为方向回溯阵列在异频收发领域的应用提供了新思路.     

集群通信与无线局域网多天线共口径设计

针对地面集群无线电通信800 MHz频段和无线局域网5 GHz频段, 融合共口径技术和多输入多输出技术设计了一种新颖四单元双模式天线, 该无线局域网天线采用双层微带结构结合多输入多输出技术, 实现高通信容量; 集群通信天线采用单层空气微带结构结合贴片耦合馈电技术, 并与无线局域网天线共口径设计, 实现多天线小型化.仿真和测试结果表明:集群通信天线(驻波比小于2)的阻抗带宽为806~866 MHz, 天线增益大于6 dBi; 无线局域网天线的阻抗带宽为4.9~6.1 GHz, 天线增益大于8 dBi; 各天线间的端口隔离度大于22 dB, 无线局域网天线的包络相关系数远小于0.01, 满足多输入多输出天线的分集要求.