2.5D-FDTD数值算法的建立和模拟

本文提出并建立了2.5D-FDTD数值分析方法;通过与解析解及常规FDTD算法的比较,验证了该算法的正确性,显示了该算法的优越性;通过加入三维矩形口径面超宽带天线,实现了对地下埋藏目标体的识别,进一步说明了该方法的可行性和实用性.     

接收机天线姿态对多路径效应的影响研究

为探究GNSS动态精密测量中天线倾斜姿态对卫星信号多路径延迟影响的规律,建立卫星与倾斜天线间的相对位置关系,根据多路径效应综合指标,进行理论分析与实验验证。结果表明,天线姿态发生倾斜时,多路径效应明显增加,有效观测值数量降低,定位精度变差;多路径延迟的大小与天线倾斜方向及角度有关,处于不同方位、高度的卫星信号的多路径延迟具有不同的变化规律。     

主反射面变形引起的天线指向误差修正方法

射电天线指向精度通常要求小于主波束宽度的1/10, 对于短厘米波段或毫米波段的大口径反射面天线, 指向精度要求高达几个角秒, 对于天线性能目标的实现是个巨大的挑战, 因此对于大口径高频段的反射面天线来说指向问题成为天线性能实现的重要关注焦点. 在众多影响天线指向精度的结构子系统因素中, 对主反射面变形因素的研究很少. 文章结合天线的结构特点建立了反射面空间坐标系统, 并基于变形后主面点的空间坐标值, 提出了3自由度下的非线性最小二乘吻合的方法去精准预测天线指向. 最后利用空间几何关系严格推导出了服务于天线指向误差修正的俯仰和方位的精确调整量, 从而构建了主面变形同指向误差之间的间接关系, 这对大型射电天线指向精度的提升具有一定的指导意义.     

接收机天线相位中心改正对IGS/IGMAS站的影响

针对天线相位中心改正影响GPS数据解算以及处理软件不能识别接收机天线类型的问题,该文提出了利用近似型号的天线进行数据处理的方法。首先利用IGS站精确确定天线相位中心改正对数据解算造成的影响,再利用IGMAS站验证方法的可靠性。该文选取部分IGS、IGMAS站的数据,利用GAMIT软件进行试验并分析。结果表明,当不使用天线相位改正模型时,增大了单天基线解的NRM_S值,并增加15.5%的基线误差,对精密定位能带来平均2cm的影响;当将处理软件不识别的天线换成近似能识别的天线时,基线解效果要比不使用天线改正效果好,水平和垂向的定位精度均在3.9mm左右,比使用原装能识别天线的定位精度稍差。该方法既保证了精度,也较为简单快捷。     

200 GHz介质棒天线设计

介质棒天线由于其高增益、小型化、主瓣宽度窄的特点使其在mm波频段广泛应用。将介质棒天线的使用频率提高到太赫兹频段,可以提高太赫兹频段透镜天线及反射面天线的辐射效率。用来做天线阵列时,相邻天线间互耦可以被大幅减小。文中设计一款太赫兹介质棒天线,分析计算太赫兹介质棒天线的传输模式,利用阻抗匹配的方法设计匹配过渡段,该介质棒天线具有宽带性质,中心频率200 GHz处增益为13.88 dB,其副瓣电平低于-20 dB,中心频率200GHz,在180~220GHz频率范围内电压驻波比均为1.2以下,达到设计要求。     

地网对VHF天线性能影响的分析研究

基于VHF频段射电天文干涉阵列的天线,研究地网以及不同环境对天线辐射特性包括增益、方向图、谐振点等参数的影响。结果表明,无地网条件下,天线在干燥土壤和沙地的增益分别是3.06 dB和1.44 dB,且存在明显的旁瓣和后瓣;天线在潮湿土壤和沙地的增益分别是4.33 dB和4.25 dB。增加地网后,天线在干燥土壤和沙地的增益分别是4.87 dB和4.97 dB,潮湿土壤和沙地分别是4.39 dB和4.40 dB,方向图不存在明显的后瓣和旁瓣,谐振点稳定在27.0 MHz和69.5 MHz处,且在此之间的频段上,驻波比均满足银河噪声限制条件。由此可以得出结论:在干燥土壤和沙地上铺设地网时,VHF天线性能最好,噪声最低,这对大规模的VHF天线阵列的基础构建环境选择至关重要。     

面向新疆奇台110 m射电望远镜宽带双极化Vivaldi馈源设计

射电望远镜一般要在宽频段内进行连续观测, 但传统相控阵天线设计方法难以兼顾宽频带和大角度扫描特性. 紧耦合天线的设计方法为宽带大角度扫描天线提供了新的设计思路, 基于此设计了一款宽带双极化 Vivaldi相控阵馈源. 首先结合Wheeler提出的连续电流片概念及等效电路对紧耦合原理进行理论分析, 然后针对Vivaldi天线分析了阵元间的强耦合能够有效拓展天线的工作带宽. 在此基础上设计了一款宽带Vivaldi相控阵馈源. 馈源阵列由8×9 Vivaldi天线阵元组成, 该阵列的工作带宽为2-8GHz, 并且能够在E面和H面均实现±$45^\circ$的扫描特性. 最后对该馈源阵列进行了样机加工和测试, 测试结果与仿真结果具有较好的一致性.     

常用通讯天线直击雷防护分析

从无线电通讯的原理和特点出发,结合多年防雷工程的施工经验,较系统地介绍了通讯天线直击雷防护的原理、避雷针的设计原则和设计方法以及避雷针的加工、架设方法和施工中的注意事项。     

电力谐波对卫星天线驱动电机的影响

大型数据信息处理中心需配UPS(Uninterruptible Power System)系统供电,但这样的系统设计中UPS在输入端产生的谐波电流可能会影响配电系统的其他设备。以北京气象卫星地面站供电系统为实例,分析了在应急备用电源供电情况下,当卫星接收天线跟踪卫星时,天线的驱动电机出现明显的抖动现象系UPS工作时产生的谐波电流所致,阐述了UPS电源产生的谐波电流产生的原理以及对配电系统电能质量的影响,给出采用设计有源滤波器消除电力谐波影响以解决天线驱动电机抖动问题的实践方法,总结新技术整流电源产生谐波的扩展趋势,并建议重视大型数据中心配电系统在新形势下电能质量及电磁问题的研究。     

基于空间交会GPS信号遮挡模型的建模与仿真

GPS应用于空间交会的相对导航具有广泛的应用前景,但两航天器相对运动时,航天器本身及地球曲率对GPS信号的遮挡是影响GPS相对导航可靠性的重要因素。研究了航天器单天线信号遮挡模型的双天线信号遮挡模型,通过数字仿真验证了数学模型的可行性,分析比较了两种数学模型在两航天器不同相对导航间距时GPS信号受遮挡情况,指出双天线相对导航系统相对于单天线相对导航系统性能的优越性。