基于毫米波MIMO信道多维优势提取的密钥协商方法

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作者 毛丹丹 王宁 +2 位作者 甄姬娜 张宁 黄开枝 《通信学报》 北大核心 2025年第1期124-143,共20页

为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法。将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用... 为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法。将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用张量唯一性分解方法,通过一次双向信道估计同时获取幅度、角度、时延等多个信道参数估计值作为优势提取的公共随机性源进行密钥协商,提高了密钥协商效率。在此基础上,综合几何和统计特性分析,建立合法信道与窃听信道参数间的相关性模型,研究了所提方法在不同信道相关场景下的密钥率性能,分析了不同因素对密钥率的影响。 展开更多

关键词 多维优势提取 密钥协商 毫米波信道 张量分解 信道相关性

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基于2-bit毫米波超表面的漫散射功能实现

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作者 符道临 于瑞涛 +3 位作者 刘曦 胡源 陈展野 熊伟 《海军航空大学学报》 2025年第2期303-308,320,共7页

雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩减是雷达信号处理领域中的一个重要研究内容。近年来,智能编码超表面的提出为RCS缩减提供了新的思路。文章提出了一种2-bit毫米波超表面单元,该单元具有良好的角度稳定性,在φ=90°平面上具... 雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)缩减是雷达信号处理领域中的一个重要研究内容。近年来,智能编码超表面的提出为RCS缩减提供了新的思路。文章提出了一种2-bit毫米波超表面单元,该单元具有良好的角度稳定性,在φ=90°平面上具有±75°的幅相稳定性。使用所提出的毫米波超表面单元加工了规模为16×16个单元的编码超表面,结合RCS相关理论和多目标遗传算法,针对平面波从不同角度入射场景优化相位编码,使编码超表面的散射场形成漫散射,最终实现RCS缩减效果。结果表明,相较于同等面积金属板,编码超表面可在27.5~29 GHz的频带内实现-10 dB以上的RCS缩减,在28~28.5 GHz范围内可达到-15 dB缩减。实验验证了所提编码超表面与相关算法在实现RCS缩减应用中的可行性。 展开更多

关键词 编码超表面 毫米波 雷达散射截面缩减 漫散射 角度稳定性 多目标遗传算法

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基于45 nm CMOS SOI工艺的毫米波双频段低相噪压控振荡器设计

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作者 陈喆 王品清 +2 位作者 周培根 陈继新 洪伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2161-2169,共9页

本文基于45 nm互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor Silicon On Insulator,CMOS SOI)设计了一款支持5G毫米波24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz双频段的低相位噪声压控振荡器(Voltage Controlled Os... 本文基于45 nm互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor Silicon On Insulator,CMOS SOI)设计了一款支持5G毫米波24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz双频段的低相位噪声压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO).基于CMOS SOI工艺良好的晶体管开关特性,结合开关电容阵列及开关电感方案,提高宽带调谐电容、电感Q值,扩展VCO工作频段,降低相位噪声.同时,输出匹配网络也采用开关电容切换方式,实现了5G毫米波双频段良好阻抗匹配及稳定功率输出.流片测试结果表明该VCO可以完整覆盖5G毫米波双频段24.25~27.5 GHz和37~43.5 GHz,低频段输出功率-4.8~0 dBm,高频段输出功率-6.4~-2.3 dBm.在24.482 GHz载频,1 MHz频偏处的相位噪声为-105.1 dBc/Hz;在43.308 GHz载频,1 MHz频偏处的相位噪声为-95.3 dBc/Hz.VCO核心直流功耗15.3~18.5 mW,电路核心面积为0.198 mm^(2).低频段(高频段)的FoM(Figure of Merit)及FoMT优值分别达到-181.3 dBc/Hz(-175.4 dBc/Hz)、-194.3 dBc/Hz(-188.3 dBc/Hz). 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体绝缘体上硅工艺 压控振荡器 5G毫米波 双频段

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车载平台毫米波雷达三维点云视频成像

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作者 崔硕 蒋梦杰 +2 位作者 张邦杰 陈宇智 徐刚 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第10期32-38,共7页

针对毫米波雷达由于阵列分辨率限制等因素,其点云成像存在点云密度稀疏、精度低等问题,提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)技术的车载平台毫米波雷达三维(距离、方位、俯仰)高分辨点云视频成像方法。首先,利用时域后向投影(BP)成像算法解... 针对毫米波雷达由于阵列分辨率限制等因素,其点云成像存在点云密度稀疏、精度低等问题,提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)技术的车载平台毫米波雷达三维(距离、方位、俯仰)高分辨点云视频成像方法。首先,利用时域后向投影(BP)成像算法解决近距宽角域成像聚焦难题,获得高分辨二维视频SAR图像;然后,通过基于幅度阈值的复交替方向乘子法压缩感知网络(CV-ADMM-CSNet)获得场景高程信息,通过模型化方法并结合数据训练,实现快速实时高分辨三维成像;最后,结合多帧视频成像处理获得动态三维高分辨点云图像。仿真和实测数据实验,验证了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 毫米波雷达 三维点云视频成像 合成孔径雷达

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毫米波宽带高中频单平衡混频器设计与实现

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作者 杨笔帆 邢天时 +2 位作者 徐子昂 赵亮 郭健 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第6期610-616,共7页

针对毫米波宽带通信、雷达和测试仪器领域的应用需求,提出一种E波段宽带高中频(IF)单平衡混频器。射频(RF)及本振(LO)信号通过多分支宽带加宽波导正交耦合器输入,通过鳍线过渡结构将信号从波导传输模式过渡到微带模式,并提供宽带中频信... 针对毫米波宽带通信、雷达和测试仪器领域的应用需求,提出一种E波段宽带高中频(IF)单平衡混频器。射频(RF)及本振(LO)信号通过多分支宽带加宽波导正交耦合器输入,通过鳍线过渡结构将信号从波导传输模式过渡到微带模式,并提供宽带中频信号及直流接地回路;中频输出低通滤波器可有效抑制LO及RF信号,并为其提供等效接地回路。利用肖特基二极管的非线性实现混频,并通过微带匹配电路最终实现宽带低损耗混频效果。混频器采用57.6、62.4、67.2 GHz 3个点频本振,将67~85 GHz的射频信号分段下变频至9.4~17.8 GHz的中频范围内。测试结果表明,在67~85 GHz射频频率范围内,射频输入功率为-15 dBm,本振输入功率为12 dBm时,混频器变频损耗为7.1~10.1 dB,对组合杂散的抑制在36 dBc以上。 展开更多

关键词 加宽波导正交耦合器 单平衡 高中频 宽带 低损耗

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基于可编程超表面的亚太赫兹波束操控

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作者 汪域 石磊 +1 位作者 傅晓建 蒋卫祥 《太赫兹科学与电子信息学报》 2025年第3期225-230,共6页

随着6G技术的不断发展,太赫兹雷达、通信感知一体化逐渐成为电子信息领域的重要研究方向。可编程超表面凭借其重量轻、易共形和动态可调等优势,在太赫兹波束操控方面表现出很高的自由度,因而在通信、成像、雷达等方面具有重要的应用潜... 随着6G技术的不断发展,太赫兹雷达、通信感知一体化逐渐成为电子信息领域的重要研究方向。可编程超表面凭借其重量轻、易共形和动态可调等优势,在太赫兹波束操控方面表现出很高的自由度,因而在通信、成像、雷达等方面具有重要的应用潜力。本文从加载半导体元件的可编程超表面设计理论出发,选取一款高频适用的GaAs变容二极管,构建了一种1 bit数字编码超表面,并对其亚太赫兹电磁响应和波束操控性能进行了表征。结果表明,该超表面阵列在W波段具有宽角度的动态波束赋形和波束扫描能力,实验结果与仿真结果吻合良好。 展开更多

关键词 亚太赫兹 可编程超表面 波束赋形 波束扫描

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非完美信道状态信息下分布式智能反射面辅助安全通信研究 被引量：1

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作者 冯友宏 张彦峨 +4 位作者 张玉峰 董国青 张然 王晔 徐龙珠 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2860-2868,共9页

针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于... 针对非完美信道状态信息(CSI)下分布式智能反射面(RIS)安全通信问题,该文构建基于基站波束成形、人工噪声(AN)和RISs相移的联合优化问题,并提出相对应优化方法和1维线性搜索的有效算法来求解所构建的非凸优化方程。仿真结果表明:相对于随机相位、无AN辅助的安全传输策略,所提方法在非完美CSI场景可取得更高的安全传输速率;在总反射单元数目固定情况下,分布单元数目越多,所提算法优越性越明显;进一步,所提算法具有更强的鲁棒性,即本策略能更好地适应信道不确定性。 展开更多

关键词 智能反射面 物理层安全 分布式 鲁棒性 非凸优化

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一种基于稀疏贝叶斯学习的离网DOA估计算法

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作者 张宇 景鑫磊 蒋忠进 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第1期35-42,共8页

本文提出一种基于稀疏贝叶斯学习的改进离网DOA估计算法,以提升非理想测向环境下在低信噪比、低快拍数时的DOA估计性能,称之为MOGSBL算法。本算法将信号源方位区间进行离散化,得到方位离散网格。为阵列接收信号建立稀疏贝叶斯模型,将网... 本文提出一种基于稀疏贝叶斯学习的改进离网DOA估计算法,以提升非理想测向环境下在低信噪比、低快拍数时的DOA估计性能,称之为MOGSBL算法。本算法将信号源方位区间进行离散化,得到方位离散网格。为阵列接收信号建立稀疏贝叶斯模型,将网格节点修正量设为模型超参数。采用期望最大化算法迭代更新网格节点修正量,使更新后的网格节点更接近真实源信号方位。为了检验MOGSBL算法的性能,本文进行了大量的数值实验,并将MOGSBL算法的DOA估计结果与RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法进行对比。在不同信噪比和不同快拍数时,MOGSBL算法均能清晰分辨方位很接近的两个信号源,角度分辨率明显高于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法。随着信噪比和快拍数的增加,4种算法的RMSE均逐渐减小。但MOGSBL算法的RMSE明显低于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法,且RSBL算法、OGSBL算法优于L1-SVD算法。实验还分析了方向测试范围的离散网格节点数对DOA估计的影响,发现细密的离散网格可以提高DOA估计精度,但DOA估计的计算量会增加。且在任意网格节点数时,相比于RSBL算法、OGSBL算法和L1-SVD算法,本文的MOGSBL算法均具有最低的RMSE和最短的计算时间。 展开更多

关键词 DOA估计 离网模型 稀疏贝叶斯学习 网格更新 角度分辨率

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双圆极化近场成像张量全息超表面

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作者 薛松 沈一竹 +2 位作者 许子玉 万文成 胡三明 《无线电工程》 2024年第9期2124-2130,共7页

近场波束赋形可用于近场通信、无线功率传输等领域,而基于全息超表面设计的近场成像天线具有剖面低、无需馈电网络和波束调控灵活等优势。对标量和张量全息超表面近场成像进行了理论推导、仿真分析和实物验证。在此基础上,利用张量全息... 近场波束赋形可用于近场通信、无线功率传输等领域,而基于全息超表面设计的近场成像天线具有剖面低、无需馈电网络和波束调控灵活等优势。对标量和张量全息超表面近场成像进行了理论推导、仿真分析和实物验证。在此基础上,利用张量全息超表面设计了一款集成平面馈源的近场成像天线,全波仿真和测试结果相吻合,验证了该超表面具有可同时利用左旋和右旋圆极化进行近场成像的能力。 展开更多

关键词 全息超表面 近场天线 近场成像 低剖面 阻抗调制 双圆极化

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基于时空编码数字超表面的雷达散射截面积缩减及波达角估计方法 被引量：2

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作者 周群焰 王思然 +1 位作者 戴俊彦 程强 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期150-159,共10页

传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)... 传统的波达角(DOA)估计方法的实现通常基于相控阵天线系统,而其高昂的硬件成本限制该技术在不同领域的应用和推广,此外相控阵天线普遍不具备隐身性能,其在工作频段内雷达散射截面积(RCS)普遍较高。为解决上述问题,该文在时空编码(STC)理论的基础上提出了一种基于超表面同时实现RCS缩减和DOA估计的方法,并利用一款毫米波超表面对算法进行了验证。实验结果表明,该方法实现的波达角估计误差在1°以内,同时RCS缩减大于10 dB,为DOA估计和RCS缩减功能的集成提供了全新的思路,具有高性能、低成本等特点。 展开更多

关键词 波达角估计 雷达散射截面积缩减 时空编码数字超表面 毫米波 时空编码理论

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具有可重构特征的轨道角动量天线技术研究进展 被引量：1

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作者 吴杰 胡俊 +3 位作者 张忠祥 沙威 黄志祥 吴先良 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1173-1185,共13页

轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、... 轨道角动量(OAM)因其模式具有理论上无穷且正交互不干扰的特点,在扩展信道容量方面展现出良好的优势,为解决日趋紧张的频谱资源提供了一种新型设计自由度。面对复杂多样的无线通信场景,设计具有可重构特征的OAM天线,是实现多模态复用、智能信息感知和人工智能天线的物理层基础。该文首先结合可重构天线实现机理,给出了OAM可重构天线设计的方法及具备的特点;然后,系统性综述了具有可重构特征的OAM天线的研究进展;最后,对未来设计具有可重构特征的OAM天线研究进行了展望。 展开更多

关键词 涡旋电磁波 轨道角动量天线 可重构 复用

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电磁超材料的发展与应用 被引量：2

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作者 汤文轩 崔铁军 《光电子技术》 CAS 2024年第2期85-93,共9页

电磁超材料也被称为新型人工电磁材料,是亚波长尺度单元按周期或非周期排列构成的人工结构,具有传统材料不存在或传统技术难以实现的超常规媒质参数,可对电磁波进行精细调控。超材料是材料、结构、功能的复合体,超越了传统材料的概念和... 电磁超材料也被称为新型人工电磁材料,是亚波长尺度单元按周期或非周期排列构成的人工结构,具有传统材料不存在或传统技术难以实现的超常规媒质参数,可对电磁波进行精细调控。超材料是材料、结构、功能的复合体,超越了传统材料的概念和范畴,并已遍布与“波”相关的领域,包括电磁、声学、力学、热学和量子等。近二十年来,电磁超材料一直是物理和信息领域的国际前沿研究热点,由此衍生的相关技术也在通信、雷达和成像等多个领域产生了具有颠覆性效应的一系列应用。 展开更多

关键词 超材料 电磁超材料 信息超材料 超表面 人工表面等离激元

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基于石英薄膜工艺的D波段固定衰减器设计及实现

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作者 宗原 杨笔帆 +2 位作者 成海峰 赵亮 郭健 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第4期295-301,共7页

薄膜电阻具有较为精确的电阻值,可用于微波固定衰减器设计。然而随着工作频率的升高,薄膜电阻的寄生参数随之增大,影响固定衰减器的衰减精度及回波性能。本文基于传统微波频段薄膜电阻等效电路模型,提出了一种十四元件等效电路模型。采... 薄膜电阻具有较为精确的电阻值,可用于微波固定衰减器设计。然而随着工作频率的升高,薄膜电阻的寄生参数随之增大,影响固定衰减器的衰减精度及回波性能。本文基于传统微波频段薄膜电阻等效电路模型,提出了一种十四元件等效电路模型。采用Ansys HFSS软件对薄膜电阻进行三维电磁场仿真并提取其S参数,通过S参数曲线拟合,最终确定各元件参数值。仿真结果表明,该等效电路模型在0.1~180.0 GHz可有效表征薄膜电阻的电气特性。在此基础上,采用石英薄膜工艺研制了三款不同衰减值的D波段(110~170 GHz)固定衰减器,并通过在片匹配电路补偿键合金丝和薄膜电阻寄生参量的影响。此外,还设计了波导-微带转换电路,将微带模式转换为标准波导模式进行衰减器性能的测量。测试结果表明,在110~170 GHz频带内,3 dB衰减器的衰减典型值为4 dB,回波损耗大于13.3 dB;6 dB衰减器的衰减典型值为5.5 dB,回波损耗大于11.4 dB;9 dB衰减器的衰减典型值为8 dB,回波损耗大于11.4 dB。研制的固定衰减器可将现有固定衰减器的工作频率拓宽至110 GHz以上,用于信号功率调节及改善器件级间回波的影响。 展开更多

关键词 太赫兹 固定衰减器 石英薄膜工艺 薄膜电阻 等效电路模型

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基于0.1-μm GaAs pHEMT工艺的最小噪声系数3.9 dB的66~112.5 GHz低噪声放大器

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作者 李泽坤 陈继新 +1 位作者 郑司斗 洪伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期187-191,共5页

本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现... 本文基于0.1-μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺,研制了一款覆盖整个W波段的宽带低噪声放大器。提出了一种由双并联电容组成的旁路电路,能够提供宽带射频接地,减小了级间串扰,利于实现宽带匹配。采用双谐振匹配网络实现了宽带的输入匹配和最佳噪声匹配。实测结果显示,最大增益在108 GHz处达到20.4 dB,在66~112.5 GHz范围内,小信号增益为16.9~20.4 dB。在90 GHz处,实测噪声系数为3.9 dB。实测的输入1-dB压缩点在整个W波段内约为-12 dBm。 展开更多

关键词 砷化镓赝配高电子迁移率晶体管 低噪声放大器 宽带 W波段

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基于自适应阈值卷积网络的抗干扰雷达目标识别

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作者 王佳豪 陈澍元 +1 位作者 赵书敏 蒋忠进 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第5期487-494,共8页

本文提出了一种自适应阈值卷积网络(ATCN),基于HRRP数据进行抗干扰雷达目标识别。ATCN中的核心模块是自适应阈值卷积单元(ATCU),该模块能准确高效地完成对HRRP数据的特征提取。在ATCU中,采用自适应阈值函数充当激活函数,自动调整阈值以... 本文提出了一种自适应阈值卷积网络(ATCN),基于HRRP数据进行抗干扰雷达目标识别。ATCN中的核心模块是自适应阈值卷积单元(ATCU),该模块能准确高效地完成对HRRP数据的特征提取。在ATCU中,采用自适应阈值函数充当激活函数,自动调整阈值以面对不同信干比的数据;利用多个不同尺度的卷积核来捕获HRRP数据中的区域差异特征;引入通道注意力机制和残差连接优化网络结构。本文进行了大量的抗干扰目标识别实验,实验结果表明,相比于所选择的3种对比网络,本文的ATCN网络能在不同干扰类型和不同信干比下提供更优的平均识别率和更好的指标稳定性,且具有更少的网络模型参数量和浮点运算次数,具备轻量化和高效的特点。 展开更多

关键词 雷达自动目标识别 高分辨距离像 压制性干扰 自适应阈值卷积单元

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基于复合基线时间调制阵列的单通道高精度测向系统

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作者 林昱龙 王无忌 +1 位作者 武军伟 程强 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2028-2035,共8页

随着定位系统的快速发展,人们对高精度、低成本测向技术的需求日益增大。传统测向方法复杂的硬件结构和高昂的经济成本阻碍了其广泛应用。近年来,基于时间调制阵列(TMA)的测向技术克服了传统测向方法的缺陷,但为了确保测量精度,阵列中... 随着定位系统的快速发展,人们对高精度、低成本测向技术的需求日益增大。传统测向方法复杂的硬件结构和高昂的经济成本阻碍了其广泛应用。近年来,基于时间调制阵列(TMA)的测向技术克服了传统测向方法的缺陷,但为了确保测量精度,阵列中仍必须保持足够的单元数量。因此出现了一个问题,即是否能在确保高测向精度的前提下减少时间调制阵列中的单元数量,从而尽可能降低系统的硬件复杂度。所以,该文提出一种基于时间调制阵列的单通道复合基线测向方法并进行了实验验证。该方法将4根天线按特定的间隔排列,形成复合基线系统,利用现场可编程门阵列(FPGA)和单接收通道,实现了高精度、低成本的测向。为了验证所提方法的有效性,该文设计、制作并测量了工作在S波段的原型系统,并与现有测向方法进行了详细比较。该工作对高精度、低成本测向系统的开发和应用具有重要意义。 展开更多

关键词 测向 频谱谐波分析 时间调制阵列 天线阵列

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基于双极化解耦超表面的线转圆极化反射阵列天线设计

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作者 王瑞 吕聚良 +2 位作者 殷琦禹 罗贵勇 李腾 《无线电工程》 2024年第9期2131-2137,共7页

基于极化结构分离的方法,提出了一种新型双极化宽带解耦超表面单元,2种极化的单元可在25~35 GHz实现相位独立连续调控特性。基于此设计了工作在Ka波段偏馈线极化转圆极化反射阵列天线,测试结果表明,阵列可工作在27~34 GHz,最大增益与口... 基于极化结构分离的方法,提出了一种新型双极化宽带解耦超表面单元,2种极化的单元可在25~35 GHz实现相位独立连续调控特性。基于此设计了工作在Ka波段偏馈线极化转圆极化反射阵列天线,测试结果表明,阵列可工作在27~34 GHz,最大增益与口径效率分别为30.7 dBic和46.91%,3 dB轴比带宽为23.47%。该双极化解耦反射超表面单元结构简单、工作带宽较宽、口径效率高且副瓣电平在-22 dB以下,在低成本超表面反射阵列的应用中具有极大潜力。提出的双极化解耦方法在目前低成本超表面应用中具有一定的指导价值。 展开更多

关键词 电磁超表面 偏馈反射阵列 线转圆极化 双极化解耦

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天基逆合成孔径雷达脉内脉间运动补偿及高分辨成像

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作者 江利中 罗怡宁 +2 位作者 张邦杰 徐刚 肖磊 《上海航天（中英文）》 CSCD 2024年第3期176-186,共11页

近年来,太空态势感知在军用和民用领域都得到了越来越多的关注。天基逆合成孔径雷达(SBISAR)能够实现对空间目标的高分辨成像,支撑部件提取、姿态估计、类型识别等后续任务,是太空态势感知的重要工具。然而,在SBISAR成像场景下,平台与... 近年来,太空态势感知在军用和民用领域都得到了越来越多的关注。天基逆合成孔径雷达(SBISAR)能够实现对空间目标的高分辨成像,支撑部件提取、姿态估计、类型识别等后续任务,是太空态势感知的重要工具。然而,在SBISAR成像场景下,平台与空间机动目标间存在复杂的相对高速运动,传统距离-多普勒成像方法不再适用,必须进行运动补偿。本文针对高速径向速度下传统“停—走—停”模型失效、长相干积累时间内目标转速不一致的两个典型误差来源,分别设计了脉内运动及脉间运动补偿算法。首先,建立SBISAR成像的信号模型。然后,基于最小熵准则构建参数估计代价函数,通过估计目标对应回波信号的调频率,构造补偿项进而实现脉内补偿。同时,建立图像熵代价函数,在估计转动参数后,完成对目标转动的空变相位补偿。所提算法有效解决了天基高速机动背景下传统距离-多普勒成像方法的距离像展宽、方位散焦问题,实现了SBISAR对空间目标的高分辨成像。通过基于仿真数据的实验分析,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 天基逆合成孔径雷达(SBISAR) 脉内运动 机动目标 运动补偿 最小熵

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Ka波段圆极化折叠反射阵列天线设计与优化

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作者 王忆凡 吕聚良 李腾 《无线电工程》 2024年第9期2138-2145,共8页

基于1/2折叠反射超表面的原理,进一步研究了1/n的折叠反射超表面设计方法和性能优化步骤,目标是设计一种可以兼顾阵列效率和剖面高度的圆极化阵列。折叠阵列架构采用1层极化反射单元,1层圆极化透射层和圆极化馈源。研究了一种右旋圆极... 基于1/2折叠反射超表面的原理,进一步研究了1/n的折叠反射超表面设计方法和性能优化步骤,目标是设计一种可以兼顾阵列效率和剖面高度的圆极化阵列。折叠阵列架构采用1层极化反射单元,1层圆极化透射层和圆极化馈源。研究了一种右旋圆极化超表面单元,仿真结果表明,在25~35 GHz,该单元具有良好的极化选择特性。设计了一种转极化反射单元,仿真结果显示在25~35 GHz,该单元具有良好的转极化特性。提出并研究了1/n的折叠超反射表面的相位计算方法,通过仿真对天线阵列性能进行优化。为了验证提出的方法,对一款剖面高度比阵列口径为0.287的31×31圆极化折叠阵列进行了仿真和测试,测试结果与仿真结果较为一致。测试结果表明,设计的圆极化折叠阵列具有36.1%的口径效率,3.6%的1 dB增益带宽,11.4%的3 dB增益带宽和16.6%的3 dB轴比带宽。提出的方法很好地平衡了天线效率与天线剖面,为高性能折叠阵列设计提供了一种新的研究思路。 展开更多

关键词 电磁超表面 反射阵列天线 圆极化天线 折叠超表面天线

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基于超表面的宽波瓣阵列天线

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作者 于瑞涛 符道临 +4 位作者 梁雄帆 王佳毅 陈展野 熊伟 陈珲 《海军航空大学学报》 2024年第6期765-772,共8页

针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描和低剖面的需求,提出了一种工作在Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电磁偶极子单元周围围绕一圈接地的方环,以此来改善天线H面的耦合。通过在天线辐射单... 针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描和低剖面的需求,提出了一种工作在Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电磁偶极子单元周围围绕一圈接地的方环,以此来改善天线H面的耦合。通过在天线辐射单元两侧各加载两列AMC结构,极大地展宽了天线辐射单元的E面波束宽度。与传统天线相比,所设计的天线具有波束宽度宽、剖面低、宽带扫角等优点。天线原型由低剖面阵列、驱动模块及铝合金支撑结构等组成,其中辐射阵列由16个单元组成线阵。天线辐射单元在2个GHz的带宽内反射系数小于-10dB,E面方向图具有110°的3dB波束宽度,天线阵列在±60°扫描角度内具有良好的扫描特性。 展开更多

关键词 超表面 相控阵 宽角扫描 宽波瓣 低剖面 电磁偶极子

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