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摘要:随着有源相控阵和数字波束形成技术的应用,低轨道卫星通信多波束阵列天线不仅可以形成同时多个固定的对地等通量低旁瓣赋形波束,还具备了可以随着通信任务需求变化,动态调整方向图形状的能力.但是目前常用的高性能波束赋形算法,运算量较大,收敛速度慢,优化参数调整复杂,无法直接应用于在线实时计算.针对上述要求,提出了一种高效的迭代最小方差方向图综合方法.该方法采用方向图分区域加权逼近和方向图相位去约束技术,在满足较高的主瓣赋形精度和旁瓣电平控制等指标要求的前提下,具有迭代过程简单、优化参数少、算法稳健和运算量少等特点,可以部分满足要求波束方向图动态变化的卫星通信系统权重系数在线计算的需要.
摘要:相控阵天线作为射电望远镜的馈源时可以扩大射电望远镜的视场,提高天空扫描速度和系统灵敏度.分析了相控阵馈源的阵列排布形式、阵列规模、阵元间距等参数对灵敏度的影响,并给出了设计一般相控阵馈源的基本方法.针对五百米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,FAST)的系统要求设计了一种工作在L波段的宽带双极化微带偶极子相控阵馈源.相控阵系统采用制冷放大器时所设计的馈源满足FAST系统性能指标.加工并测试了单个阵元的结果,与采用HFSS软件仿真的结果相当吻合,验证了所设计馈源的可行性.
[硕士论文] 仲洛清
通信与信息系统 南京理工大学 2016(学位年度)
摘要:500米口径球面射电望远镜(FAST)是中国正在建设的重大科技项目,竣工后将成为世界上最大的单口径射电望远镜,大大推动我国射电天文学的发展。相比传统的馈源组,采用相控阵馈源作为焦平面阵列能够同时形成多个波束进行观测,拓宽视场,提高巡天速度,实现干扰的自适应抑制,增大系统灵敏度,因此被广泛应用于射电望远镜中。本文基于FAST设计符合指标的相控阵馈源。
  首先,编写了Matlab-HFSS联合仿真程序,为后续进行天线布局以及系统优化提供了一个便利的工具;其次,根据相关理论与仿真分析结果,确定了相控阵馈源阵列的设计要求,主要包括阵列排布形式,阵列规模,阵元数目,阵元间距以及形成单波束所需要的阵元数;然后依据FAST的性能标准,分析了相控阵馈源天线的相关指标,并提出了设计思路;最后,设计了三款双极化天线,分别是微带巴伦馈电的偶极子天线,电磁偶极子天线以及Vivaldi天线,并对馈源天线进行了性能对比。结果表明,三种天线均满足FAST要求,其中偶极子天线在所设计的频段内性能最为优异,最适合作为FAST的馈源使用。
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