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Analysis of electrical performances of planar active phased array antennas with distorted array plane 被引量:8
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作者 Wang Congsi Bao Hong +1 位作者 Zhang Fushun Feng Xingang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2009年第4期726-731,共6页
The influence of the distorted plane of the active phased array antenna on the electromagnetic performance is of great significance to the research on and development of the high-performance antennas. On the bent and ... The influence of the distorted plane of the active phased array antenna on the electromagnetic performance is of great significance to the research on and development of the high-performance antennas. On the bent and bowl-shape distortion, the model is established of the relationship between the electromagnetic performance and the position error of the radiated elements. The method is presented of analyzing the far-field pattern of the distorted rectangular active phased array antenna. The analysis results of a planar phased array antenna with different distortions grades prove the validity of the model. Therefore, by the method, the antenna designers may set the reasonable requirement on the structural tolerance in manufacturing antenna. 展开更多
关键词 active phased array antenna distortion error radiated element structural tolerance
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子阵化有源相控阵天线一般性的噪声系数分析
2
作者 姜玮 于大群 +1 位作者 郭先松 王力 《微波学报》 北大核心 2025年第3期33-37,共5页
噪声系数是有源相控阵雷达的核心指标之一,与雷达探测距离息息相关。由于有源相控阵天线向宽带化、子阵化、分布化的趋势发展,有源链路设计日趋复杂,对多级多端口有源链路级联噪声系数的精确计算分析的需求也更加迫切。本文首先从噪声... 噪声系数是有源相控阵雷达的核心指标之一,与雷达探测距离息息相关。由于有源相控阵天线向宽带化、子阵化、分布化的趋势发展,有源链路设计日趋复杂,对多级多端口有源链路级联噪声系数的精确计算分析的需求也更加迫切。本文首先从噪声系数的原理出发,推导了一般情形下的子阵化有源相控阵天线的噪声系数公式,该公式能够在特定边界下简并到最常用的噪声系数级联公式。然后基于该公式,对天线阵面馈电网络不同的功率分配比重设计、低副瓣幅度加权分级设计两种工程实际应用场景下的系统噪声系数进行了对比分析,为子阵化宽带有源相控阵天线的设计提供了指导与理论依据。 展开更多
关键词 噪声系数 有源相控阵天线 子阵化
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空间可展开索网天线振动自适应复合控制方法
3
作者 宿鹏 刘磊 +2 位作者 杨政霖 李青 王辉 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期220-228,共9页
为抑制空间可展开索网天线在服役阶段因外部激励引起的结构振动,提出一种自适应复合控制方法对天线结构振动进行高增益精准控制。首先,采用多根并联主动拉索作为执行器建立索网天线动力学模型。然后,综合比例积分微分(proportional-inte... 为抑制空间可展开索网天线在服役阶段因外部激励引起的结构振动,提出一种自适应复合控制方法对天线结构振动进行高增益精准控制。首先,采用多根并联主动拉索作为执行器建立索网天线动力学模型。然后,综合比例积分微分(proportional-integral-differential,PID)控制和滤波-x最小均方控制设计自适应复合控制器,基于天线结构主振频率通过多个独立窄带自适应子控制器提供高控制增益,改善PID控制针对频率振动控制增益不足的问题。最后,以天线结构径向振动主动控制为目标进行仿真试验验证研究。仿真和试验结果表明自适应复合控制方法具有良好的控制性能,验证了自适应复合控制方法对天线结构振动的高效控制能力。所设计控制方法为天线结构振动主动控制提供了一种有效的技术手段。 展开更多
关键词 索网天线 振动主动控制 复合控制 自适应控制 拉索作动器
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基于ADS和HFSS的有源天线仿真设计教学案例探讨
4
作者 李迎松 夏印锋 王清华 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第4期134-138,共5页
为使学生理解和掌握天线小型化与宽带化设计的基本概念,以及有源天线的设计理论与方法,提出运用先进设计系统(ADS)和高频结构仿真器(HFSS)对有源天线进行建模、仿真与分析,并在此基础上设计小型化宽带有源天线的虚拟仿真实验教学案例。... 为使学生理解和掌握天线小型化与宽带化设计的基本概念,以及有源天线的设计理论与方法,提出运用先进设计系统(ADS)和高频结构仿真器(HFSS)对有源天线进行建模、仿真与分析,并在此基础上设计小型化宽带有源天线的虚拟仿真实验教学案例。通过教学,学生不仅能够掌握宽带天线的匹配技术、有源天线设计方法、小型化技术,还能深入了解协同仿真的理念。有助于学生深刻理解小型化、宽带化及有源天线概念,实现理论知识与实践能力的有机结合,从而达到学以致用的教学目标。 展开更多
关键词 有源天线 虚拟仿真 协同仿真 ADS和HFSS仿真软件 有源电路 阻抗匹配
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Novel dual-band antenna for multi-mode GNSS applications 被引量:2
5
作者 Hongmei Liu Shaojun Fang Zhongbao Wang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2015年第1期19-25,共7页
A novel dual-band antenna is proposed for mitigating the multi-path interference in the global navigation satellite system(GNSS) applications. The radiation patches consist of a shortedannular-ring reduced-surface-w... A novel dual-band antenna is proposed for mitigating the multi-path interference in the global navigation satellite system(GNSS) applications. The radiation patches consist of a shortedannular-ring reduced-surface-wave(SAR-RSW) element and an inverted-shorted-annular-ring reduced-surface-wave(ISAR-RSW)element. One key feature of the design is the proximity-coupled probe feeds to increase impedance bandwidth. The other is the defected ground structure band rejection filters to suppress the interaction effect between the SAR-RSW and the ISAR-RSW elements. In addition, trans-directional couplers are used to obtain tight coupling. Measurement results indicate that the antenna has a larger than 10 d B return loss bandwidth and a less than 3 d B axial-ratio(AR) bandwidth in the range of(1.164 – 1.255) GHz and(1.552 – 1.610) GHz. The gain of the passive antenna in the whole operating band is more than 7 d Bi. 展开更多
关键词 active antenna dual-band antenna multi-path interference
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基于非福斯特电路的缝隙电小天线研究 被引量:1
6
作者 邱添 曾庆生 +2 位作者 王哲飞 李宇 田梓睿 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第1期79-86,共8页
无源电小天线遵循Bode-Fano约束准则,体积、带宽与效率互相构成约束关系,难以在小型化的同时实现宽频带。而通过非福斯特电路等效的负阻抗元件可以有效抵消电小天线的大电抗,从而突破上述准则的限制,提高天线的辐射性能。文中选用蝶形... 无源电小天线遵循Bode-Fano约束准则,体积、带宽与效率互相构成约束关系,难以在小型化的同时实现宽频带。而通过非福斯特电路等效的负阻抗元件可以有效抵消电小天线的大电抗,从而突破上述准则的限制,提高天线的辐射性能。文中选用蝶形缝隙天线作为非福斯特电路匹配的对象,将电路焊接在天线的背面进行一体化设计,使有源天线的集成度更高。并通过仿真分析有源蝶形天线一体化后的馈电网络,比较了不同馈电位置与馈电方式对天线性能的影响。最终优化后的有源缝隙天线在250 MHz~850 MHz的工作频段内S 11参数均小于-10 dB,在谐振频率达到-24 dB时,相对带宽对比匹配前提升了109%,增益提升了5.8 dB。对该有源天线进行了加工测试,实测结果与仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 电小天线 非福斯特电路 有源天线 阻抗匹配 缝隙天线
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基于特征模理论的机载微带有源二元阵列天线降耦技术
7
作者 司伟 韩彦明 韩国栋 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第2期160-167,共8页
针对机载微带有源阵列天线单元间的互耦问题,提出了一种基于特征模理论的降耦方法。首先,通过分析天线单元被激励起的特征模式,筛选出工作模式和非工作模式;然后,根据阵列的结构、非工作模式的模式权重系数和特征远场方向图,分析出频带... 针对机载微带有源阵列天线单元间的互耦问题,提出了一种基于特征模理论的降耦方法。首先,通过分析天线单元被激励起的特征模式,筛选出工作模式和非工作模式;然后,根据阵列的结构、非工作模式的模式权重系数和特征远场方向图,分析出频带内对互耦贡献大的非工作模式;最后,通过抑制这些模式实现互耦降低,同时减少对工作模式的影响以保证天线性能。设计了频带为2.19 GHz~2.32 GHz的微带天线单元,通过对贴片修形、设置金属柱等措施抑制频带内对互耦贡献大的非工作模式。将改进前后的单元组成微带二元阵进行仿真,结果表明:改进后的二元阵,在整个频带内的S 21降低了3 dB以上、增益损失可接受、交叉极化得到改善。该方法为机载大型微带有源阵列天线的有效降耦提供了一条新思路。 展开更多
关键词 机载微带有源阵列天线 互耦 特征模理论 非工作模式
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基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线
8
作者 王浩 周永金 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期110-114,共5页
针对无人机数据链通信存在抗干扰性能差、防捕获能力弱等问题,提出了一种具有良好气动性能的基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线。该天线由宽带平面印刷全向天线、窄截面有源超表面天线罩以及双频阻抗匹配网络组成。当超表... 针对无人机数据链通信存在抗干扰性能差、防捕获能力弱等问题,提出了一种具有良好气动性能的基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线。该天线由宽带平面印刷全向天线、窄截面有源超表面天线罩以及双频阻抗匹配网络组成。当超表面天线罩上二极管均截止(未加偏置电压)时,天线罩处于全透波状态,天线工作于宽带全向通信模式。当超表面天线罩特定区域二极管导通时,该区域天线罩处于全屏蔽状态,天线工作于双频定向通信模式,此时通过引入双频阻抗匹配网络显著改善天线的阻抗匹配。全向通信模式下,天线相对带宽达到44.6%,全向增益可达1.37 dBi,不圆度小于2.5 dBi;定向模式下,双频天线上下频带分别为1.4 GHz和1.8 GHz,相对带宽分别为9.1%和15.3%,最大定向增益达5.2 dBi。该天线具有窄截面、低成本等优点,能够在宽带全向通信和双频定向通信工作模式之间灵活切换,有望提高无人机抗干扰、防捕获的性能。 展开更多
关键词 数据链通信 方向图可重构天线 有源超表面天线罩 阻抗匹配 无人机
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一种新颖的宽频共缆微带分路器设计
9
作者 胡大成 杜明 《电讯技术》 北大核心 2024年第5期793-797,共5页
随着有源相控阵天线技术的发展,天线设备同系统中的收发终端需要通过采用各类射频、数字和电源类型的线缆进行互联,采用宽频共缆传输技术可以有效降低工程成本和系统重量。设计了一种宽频共缆微带分路器,通过采用传输线的多级阻抗变换原... 随着有源相控阵天线技术的发展,天线设备同系统中的收发终端需要通过采用各类射频、数字和电源类型的线缆进行互联,采用宽频共缆传输技术可以有效降低工程成本和系统重量。设计了一种宽频共缆微带分路器,通过采用传输线的多级阻抗变换原理,在不用额外的滤波电路情况下,在射频工作频段内,总输入端口的电压驻波比小于1.8,通往射频分端口2的S_(21)大于-0.6 dB,通往控制分端口3和电流分端口4的S_(31)小于-45 dB和S_(41)小于-105 dB,实现了良好的隔离度和传输效果。该分路器具有设计简单、隔离度高、信号能量损耗小和易于调试的优点。 展开更多
关键词 有源相控阵天线 宽频共缆技术 一线通 微带分路器 多级阻抗变换
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有源天线阵波束电扫描新技术 被引量:13
10
作者 唐志凯 刘隆和 陶永刚 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期43-46,50,共5页
研究了利用互注频锁相技术实现的低成本、高集成度、高效率的新型非线性有源天线阵列,给出了耦合振荡器阵列的幅度及相位动力系统满足的微分方程组,然后针对控制非线性有源天线阵列波束扫描这一实际应用,找到了可以实现有源天线阵列波... 研究了利用互注频锁相技术实现的低成本、高集成度、高效率的新型非线性有源天线阵列,给出了耦合振荡器阵列的幅度及相位动力系统满足的微分方程组,然后针对控制非线性有源天线阵列波束扫描这一实际应用,找到了可以实现有源天线阵列波束扫描的相位动力系统的轨道及振荡器自由振荡频率需满足的条件,并对轨道的稳定性进行了分析,提出了一种不用移相器实现非线性有源天线阵列波束电扫描的方法,最后利用计算机仿真验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 非线性天线阵 有源集成天线 耦合振荡器阵列 注频锁相 有源天线阵 波束扫描 技术实现 电扫描 天线阵列 自由振荡频率 动力系统 微分方程组 非线性
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有源集成背馈式接收天线设计 被引量:5
11
作者 苏东林 肖永轩 +1 位作者 王桂珍 廖安谋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1259-1263,共5页
为了提高接收天线系统的增益以及灵敏度,对于天线与射频前端组成的接收系统采用了一种有源集成接收天线的设计方案,从而省略了传统设计中的有源电路与微带天线之间的匹配网络.依照此方案,设计并实现了一个背馈结构的矩形微带天线与前级... 为了提高接收天线系统的增益以及灵敏度,对于天线与射频前端组成的接收系统采用了一种有源集成接收天线的设计方案,从而省略了传统设计中的有源电路与微带天线之间的匹配网络.依照此方案,设计并实现了一个背馈结构的矩形微带天线与前级低噪声放大器电路的有源集成.矩形微带天线的馈电点与低噪声放大器的输入端通过金属探针相连,当天线在2.48 GHz谐振时,通过选择合适的馈电点位置,天线产生放大器设计所需的输入阻抗.有源集成背馈式接收天线工作于S波段,最终的测试结果显示了其优良的特性. 展开更多
关键词 有源网络 阻抗匹配 微带天线 接收天线 微波放大器
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测控通信系统中的天线新技术 被引量:7
12
作者 何庆强 何海丹 +1 位作者 张云 蓝海 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期87-91,共5页
探讨了测控通信系统中的天线新技术,分析了目前测控天线面临的技术困境和相应的解决办法。详细研究了天线组阵、数字多波束天线以及共形有源相控阵天线的可行性,并对目前的技术趋势作了探讨。最后给出了测控天线发展的新方向和形式,指... 探讨了测控通信系统中的天线新技术,分析了目前测控天线面临的技术困境和相应的解决办法。详细研究了天线组阵、数字多波束天线以及共形有源相控阵天线的可行性,并对目前的技术趋势作了探讨。最后给出了测控天线发展的新方向和形式,指出在测控通信系统中,测控天线将会向智能蒙皮、大规模集成、超宽带、小型化、低RCS等方向发展;频段将由微波频段向毫米波频段,甚至光波段延伸;新兴天线将会融合多种技术,性能必将进一步提升,更能满足用户需求。 展开更多
关键词 测控天线 天线组阵 数字多波束 共形有源相控阵
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航天器大型天线振动控制方案及其试验验证 被引量:8
13
作者 邹元杰 葛东明 +5 位作者 刘绍奎 张少辉 方永刚 郑钢铁 董龙雷 徐明龙 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期135-139,共5页
随着航天器大型天线的研制需求越来越强,大型天线的振动控制问题逐渐引起工程界的重视。文章介绍了一种大型天线的主、被动振动控制方案,研制了相应的振动控制原理样机,并利用实际天线结构进行了控制效果的地面试验验证。试验结果表明:... 随着航天器大型天线的研制需求越来越强,大型天线的振动控制问题逐渐引起工程界的重视。文章介绍了一种大型天线的主、被动振动控制方案,研制了相应的振动控制原理样机,并利用实际天线结构进行了控制效果的地面试验验证。试验结果表明:安装被动阻尼器后天线伸展臂振动响应幅值下降达66%,采用主动振动控制后天线结构响应幅值下降达92%,初步验证了振动控制的有效性。最后,指出后续航天器大型天线振动控制研究应重点突破的关键技术。 展开更多
关键词 航天器 大型天线 振动控制 被动控制 主动控制
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一种考虑互耦计算大型阵列天线辐射和散射场的新方法 被引量:8
14
作者 张帅 龚书喜 姜文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2142-2147,共6页
为了解决考虑互耦情况下大型阵列天线的辐射和散射场的计算难题,提出一种基于有源单元方向图法结合小阵外推大阵思想的新方法.不同于以往先逐个计算阵列环境中各个单元的辐射和散射场,再利用叠加原理来求得阵列总场的传统意义下的有源... 为了解决考虑互耦情况下大型阵列天线的辐射和散射场的计算难题,提出一种基于有源单元方向图法结合小阵外推大阵思想的新方法.不同于以往先逐个计算阵列环境中各个单元的辐射和散射场,再利用叠加原理来求得阵列总场的传统意义下的有源单元方向图法.文中通过公式推导,简化了该方法的操作过程,将大型阵列的计算问题转化为两个小型阵列的总场计算问题,不仅大大地减小了计算量,而且避免了逐个计算单元场而带来的操作复杂度.计算结果与商用仿真软件HFSS的仿真结果基本一致,验证了方法的正确性. 展开更多
关键词 阵列天线 辐射 散射 有源单元方向图
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水平极化全向天线的设计 被引量:12
15
作者 冯祖建 张立新 孙绍国 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期60-64,共5页
提出了水平极化全向天线的一种通用设计方法,通过辐射单元的排列得到了水平全向的方向图,有源阻抗匹配后获得了较宽的频带。该设计使天线的全向性起伏小于0.5 dB,增益大于2 dB,交叉极化优于-15dB,1.5以下的驻波带宽大于20%。
关键词 全向天线 水平极化 有源阻抗
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基于注频锁相技术的发射波束形成系统 被引量:6
16
作者 唐志凯 刘隆和 +3 位作者 姜永华 郝媛 翟龙军 杜镇奇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期19-24,共6页
研究了利用注频锁相技术实现低成本、高集成度、高效率的发射波束形成系统。首先介绍了发射波束形成的原理,并研究了注频锁相振荡器相位系统平衡点的稳定性,根据注频锁相振荡器的相位噪声理论给出了注频锁相振荡器阵列的设计原则,然后... 研究了利用注频锁相技术实现低成本、高集成度、高效率的发射波束形成系统。首先介绍了发射波束形成的原理,并研究了注频锁相振荡器相位系统平衡点的稳定性,根据注频锁相振荡器的相位噪声理论给出了注频锁相振荡器阵列的设计原则,然后根据理论分析设计了一种可以产生高稳定度、低相位噪声具有任意相位加权系数的多通道射频相干信号的波束形成系统,利用计算机仿真该系统实现了发射波束扫描,证明了基于注频锁相技术的发射波束形成系统的可实现性。最后搭建了四通道注频锁相振荡器阵列,测量结果表明注频锁相振荡器阵列可以产生具有任意相位加权系统的多通道相干信号,进一步证明了该发射波束形成系统的有效性。 展开更多
关键词 注频锁相 波束形成 波束扫描 有源相控阵 有源天线阵
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波导平板裂缝天线阵的设计 被引量:12
17
作者 金剑 万笑梅 +1 位作者 汪伟 金谋平 《雷达科学与技术》 2007年第3期232-235,共4页
利用商业软件HFSS的S参数仿真结果,采用等效网络法对矩形波导宽边纵缝进行互耦环境下的导纳计算;并利用天线远场幅度、相位方向图仿真结果,采用口径场反演方法,对阵中辐射缝参数进行修正。通过设计实例,验证了该方法非常适合于平板裂缝... 利用商业软件HFSS的S参数仿真结果,采用等效网络法对矩形波导宽边纵缝进行互耦环境下的导纳计算;并利用天线远场幅度、相位方向图仿真结果,采用口径场反演方法,对阵中辐射缝参数进行修正。通过设计实例,验证了该方法非常适合于平板裂缝天线阵的设计,有效地提高了设计效率。 展开更多
关键词 波导 缝隙天线阵 天线阵设计 有源导纳
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结构变形对相控阵天线电性能的影响分析 被引量:13
18
作者 王从思 康明魁 +1 位作者 王伟 普涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1644-1649,共6页
分析阵面变形误差对有源相控阵天线(active phased array antenna,APAA)电性能的影响,对研究和发展高性能APAA非常重要。将阵面随机误差和阵面变形作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA的阵面变形误差与电性能... 分析阵面变形误差对有源相控阵天线(active phased array antenna,APAA)电性能的影响,对研究和发展高性能APAA非常重要。将阵面随机误差和阵面变形作为附加的相位因子引入到天线方向图函数中,建立了平面矩形APAA的阵面变形误差与电性能之间的结构-电磁耦合模型,并仿真分析了阵面存在变形误差时的天线远场方向图。通过所提方法与结论,工程设计人员可对加工公差提出更合理的要求。 展开更多
关键词 有源相控阵天线 变形误差 电性能 耦合分析
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毫米波矢量调制器及其在有源相控阵天线中的应用 被引量:8
19
作者 韩克武 杨明辉 +3 位作者 孙芸 李凌云 侯阳 孙晓玮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期425-428,474,共5页
矢量调制器芯片作为一种可以同时对载波进行相位和幅度调制的新型电路,能够替代传统的数字移相器和数字衰减器用在有源相控阵系统中.先设计了一款工作在Ka波段毫米波单片矢量调制器,在片测试结果显示可以实现-12~-40 dB的幅度调制与360... 矢量调制器芯片作为一种可以同时对载波进行相位和幅度调制的新型电路,能够替代传统的数字移相器和数字衰减器用在有源相控阵系统中.先设计了一款工作在Ka波段毫米波单片矢量调制器,在片测试结果显示可以实现-12~-40 dB的幅度调制与360°的相位调制.然后设计了一个Ka波段1×8阵有源相控阵天线,改变矢量调制器的控制电压,成功实现了波束扫描功能,验证了基于矢量调制技术的有源相控阵的可行性. 展开更多
关键词 毫米波 单片集成电路 矢量调制器 有源相控阵
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机载有源相控阵雷达天线阵面结构设计 被引量:16
20
作者 钱宣 孙为民 方红梅 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第9期66-68,共3页
以机载有源相控阵天线阵面为例,简要叙述了天线阵面的组成、结构框架、冷却系统模式等结构特点,并对天线阵面的主要结构部件,如阵面框架、有源线阵以及阵面后端功能部件等结构设计做了详细叙述。通过对该天线阵面进行力学仿真计算分析,... 以机载有源相控阵天线阵面为例,简要叙述了天线阵面的组成、结构框架、冷却系统模式等结构特点,并对天线阵面的主要结构部件,如阵面框架、有源线阵以及阵面后端功能部件等结构设计做了详细叙述。通过对该天线阵面进行力学仿真计算分析,验证了该天线阵面结构合理,满足机载平台环境使用要求,还根据目前正在研究的雷达技术提出了将来天线阵面结构设计方面的发展方向。 展开更多
关键词 机载雷达 有源相控阵 阵面骨架 有限元分析
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