互耦对微带阵列天线特性影响的分析

运用贴片表面电流模型及其分层介质中的并矢格林函数研究了互耦对微带阵列天线特性的影响。其结果包括阵列单元的输入阻抗、空间波辐射效率、方向性系数和辐射方向图等。     

考虑互耦的圆形天线阵列方向图综合

利用圆形阵列本征激励模式的方向图矢量叠加，计算所需的阵列方向图，醉征励模式的方向图可由或测量获得，该方法适用于任意形式单元构成的圆形阵列方向图综合。     

阵列天线互耦的矩量法分析

文中采用矩量法分析无限大理想导体板上的偶极子天线.利用分段正弦基函数Galerkin法推导出阵列天线偶极子单元的阻抗及电场分布的公式.采用Matlab编程计算了中心单元馈电,其他单元接匹配负载情况下中心偶极子天线在阵中的方向图.     

考虑互耦影响的阵列综合

阵列天线综合一般是基于理想的单元天线方向图，而不考虑阵元间的互耦。本文提出了一种考虑互耦的基于遗传算法的阵列天线综合方法。该方法首先利用商用仿真软件分别计算阵列中各个阵元在阵列中的方向图，再通过遗传算法优化出目标方向图。通过实例比较可以看出，这种方法能够比较精确的仿真计算阵列的方向图，易于在工程上实现高性能的天线阵列系统。     

互耦对微带阵列天线方向特性影向的研究

本文针对微带天线阵元之间的互耦对辐射特性的影响进行研究,以矩形贴片构成的四单元直线阵为研究平台,导出相应的计算公式,基于时域有限差分法建立天线模型,进行仿真测试,讨论了在不同位置对阵元馈电的情况下,互耦对阵列方向图的影响,为在互耦状态下微带天线阵的设计提供了参考.     

大规模有限周期阵列电磁特性高效分析方法

宏块-特征基函数法(MB-CBFM)是一种分析大规模有限周期结构电磁特性的数值方法,其CPU时间和内存需求均为O(N),其中N是周期阵列的总未知量数.该方法中,周期单元被分成P类宏块.最终得到一个有PK个未知数的压缩矩阵方程,其中K为每个单元上的RWG基函数个数.虽然压缩矩阵计算利用了周期性,然而阻抗元素仍采用矩量法计...     

考虑互耦的阵列天线辐射近场近似计算方法

针对大规模阵列天线辐射近场电磁兼容性问题,基于有源单元方向图原理和子阵信息的综合方法计算了大规模阵列天线辐射近场场强的分布。该方法采用等效技术获取大规模阵列天线的端口特性,进一步结合天线单元的远场数据综合分析得到大规模阵列天线的近场分布;计算结果表明,在满足天线单元辐射远场条件下,该方法能够准确计算出大规模阵列天线的辐射近场分布。相较于全波分析,本方法在保证精度的同时,提高了计算效率,并且具有良好的灵活性。通过全波分析的数值算例验证了该方法的正确性。     

基于小型阵列试验的相控阵单元互耦特性研究

相控阵天线辐射单元的互耦特性对天线整体性能有着重要影响,而互耦与具体单元形式相关,因此模型复杂, 难以精确计算和预测。在阵元的小型阵列试验过程中,采用互耦测试的方法,对准八木振子、微带贴片、Vivaldi 单元 等几种典型宽带相控阵单元的互耦特性进行了实验研究,结果表明互耦对不同类型的单元影响大不相同,对单元特性 不仅有传统认为的负面作用,还可能有改善性能的作用,分析结果可供相控阵天线设计时参考;同时,利用测试数据 分析了小型试验阵列的规模对结果的影响,提出了小型阵列的规模依据。     

考虑互耦效应的六边形天线阵方向图综合

该文研究了一种综合正六边形阵列天线方向图的新方法。通过选择多个初始点来抑制非线性最小二乘法局部收敛的缺点,有效地实现了阵列天线的全局优化。根据阵列单元轴向对称分布的特点,通过计算部分单元获得整个阵列天线单元间的散射系数矩阵,降低了互耦的影响。计算结果说明阵列方向图在最小二乘意义上逼近了预先设定的目标方向图。     

测向天线阵互耦效应分析

天线阵元间的互耦效应将导致天线阵列的电参数和方向性的改变,从而影响测向系统的性能。针对天线阵列各单元之间的互耦现象,提出了利用矩量法精确分析天线阵列各单元上的电流分布,进一步通过互阻抗网络计算法求出测向天线单元的实际激励电压的幅度和相位,进而得到天线的辐射和接收特性。对实际的均匀直线阵列超分辨测向系统中的互耦效应进行了分析,给出了仿真结果,验证了互耦效应对测向性能的影响。     

互耦效应对DOA估计的影响

在均匀线性阵列模型下,结合常规波束形成算法、Capon最小方差无失真响应(MVDR)波束形成算法、MUSIC算法、ESPRIT算法和Root-MUSIC算法等几种主要到达角(DOA)估计算法的原理,分析了互耦效应影响这些算法的作用机理,并利用MATLAB进行了数值仿真.理论分析和仿真结果表明,互耦效应带来的误差增大了DOA估计算法的估计误差,降低了估计成功概率,严重影响了算法的性能.     

一种阵列互耦矩阵与波达方向的级联估计方法

当阵列天线存在互耦效应时,传统多重信号分类(MUltiple SIgnal Classification, MUSIC)算法的测向性能急剧下降。为了有效估计阵列互耦矩阵(MCM)与入射信号的波达方向(Direction Of Arrival, DOA),该文提出一种阵列互耦矩阵与波达方向的级联估计方法。利用互耦矩阵的结构特点,变换阵列流形,实现对互耦矩阵与DOA的解耦合。求解线性约束下的二次优化问题,利用谱峰搜索,得到阵列互耦矩阵和入射信号DOA,完成互耦误差自校正。通过计算机仿真验证了该文方法估计性能的有效性和优越性。     

RWG 基伽略金矩量法自/ 互阻抗计算中两个关键问题的评述

为了快速获得RWG基伽略金矩量法自/互阻抗精确值,一般采用数值方法与解析技术相结合的求积策略。求积策略中的数值积分方法采用三角形高斯求积,而解析技术则普遍采用奇异值提取技术。针对这两个关键问题在应用过程中容易忽视的几个细节进行了评述,包括三角形高斯求积规则选取、求积公式应用条件以及奇异性积分被积函数改造等。采用新近提出的奇异性积分精确快速算法对自/互阻抗计算涉及的两类积分进行了推导计算,同时给出了场、源三角形完全重合和具有公共边两种情形下,采用常规奇异值提取技术和精确快速算法对这两类积分的计算结果。     

ESPRIT算法中基于等效网络理论的互耦分析与补偿

ESPRIT算法目前已经成为解决角度估计问题的有效方法,但是该方法要求传感器阵列中的各个单元具有一致的波束方向图,而实际上,由于当传感器距离太近时,相互之间强烈的互耦作用,一致的波束方向图很难得到。基于等效网络理论,分析阵列单元之间的耦合效应,并对ESPRIT算法中的互耦补偿进行了分析与计算,所得结果表明对算法性能有明显改善。     

基于MUSIC迭代法的互耦误差校正

针对阵元之间存在互耦误差,阵列流型会出现一定程度的偏差和扰动的问题,提出了基于MUSIC(MUlti-ple SIgnal Classification)迭代法的互耦误差自校正算法及在互耦误差条件下的DOA(Direction of Arrival)估计算法。利用MUSIC迭代法对波达方向和互耦误差同时进行估计。该算法能够在互耦误差存在的情况下,有效地估计出波达方向和互耦矩阵,仿真实验证明了该算法的有效性。     

基于开口谐振环的微带天线互耦抑制研究

提出了一种通过加载开口谐振环隔离板来抑制微带天线阵元之间耦合的方法。首先设计了一款工作频率在6GHz的微带天线阵,然后在其阵列单元间加载单环SRR隔离板结构。该结构在特定频段具有带阻特性,可以有效抑制天线单元间的互耦,增加天线单元间的隔离度。最后利用HFSS软件进行了仿真与优化。仿真结果证明:该结构的引入能使微带天线单元间的互耦因子降低10d B左右,体现了较好的互耦抑制特性。     

互耦条件下基于4阶累积量的双基地MIMO雷达角度估计

发射和接收阵列的互耦效应将使得双基地多输入多输出(MIMO)雷达的角度估计算法性能下降.针对阵列互耦效应和高斯色噪声并存情况,该文提出一种基于4阶累积量组合矩阵构造的收发角度估计方法.该方法首先根据收发互耦矩阵的Kronecker乘积特点,并结合互耦矩阵带状、对称的Toeplitz变换性质,充分利用所有的接收数据,构造...     

基于RWG MoM圆柱共形微带振子天线的全波分析

提出了一种分域求解法,解决了矩量法计算遇到的Sommerfield积分中Hankel函数奇异问题,实现了矩量法分析中全部阻抗矩阵元素的计算.采用三角面对基函数对圆柱分层介质上共形微带振子天线进行了理论分析.仿真验证了文中提出方法的有效性并分析研究了圆柱分层介质上z及ψ方向共形微带振子天线的电磁特性,计算结果与对应平面情况进行了比较.