低旁瓣

摘要： 设计了一种适用于超高频(Ultra High Frequency,UHF)频段射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)系统的圆极化阵列天线。天线单元使用印刷电路板(PCB)形式的四臂螺旋天线以减小天线阵的尺寸,通过控制4个螺旋臂的激励端口的相位来实现左旋或者右旋圆极化,采用幅度呈二项式分布的激励源对天线单元馈电以有效地抑制旁瓣。实测结果表明,该阵列天线在920~925 MHz频段范围内电压驻波比(VSWR)小于1.37,右旋和左旋的圆极化轴比小于2 dB,增益大于5 dB,旁瓣抑制大于16 dB,这些性能较好地满足RFID应用系统对天线的要求。

摘要： 设计实现了一款工作在X波段的1×32微带阵列天线以及与之匹配的馈电网络。根据切比雪夫分布设计了一副不等功率分配器,采用树状拓扑结构,解决了功分比过大时微带线的承载能力不足的问题。天线在频带9.28-9.56GHz内的S11小于-10dB,在中心频点9.4GHz处实现了21.7dBi的增益和-25dB的旁瓣电平抑制以及在H面实现了2.48度的3dB波束宽度。该线阵天线以及相应馈电网络的设计为后续大规模相控阵天线的实现提供保障。

摘要： 设计一种应用于33 GHz频段具有金属栅格的天线阵列,通过泰勒线源激励幅度的设计方法引入栅格结构,用来减少天线的旁瓣电平,加强了天线的抗干扰能力。最终的天线阵列由6个天线阵元在y轴方向上叠加而成,叠加后天线阵列辐射能力得到了增强。最后通过电小平面分析法对栅格天线进行了共形,从而减少天线的体积,并且使天线阵列更好地贴合检测设备。通过HFSS电磁仿真结果表明,在33 GHz频段左右,该天线阵列的增益为18.69 dB,旁瓣电平为-15.04 dB。

摘要： 本文提出一种新型低副瓣自适应波束形成算法,解决了传统自适应波束形成器在干扰和高信噪环境下算法性能急剧下降的问题,并降低了快拍数对算法稳健性的影响。该算法基于标准Capon波束形成器,利用消除空域噪声的方法提高期望矢量的重估精度,并结合功率估计算法重构出干扰噪声协方差矩阵;然后使用特征干扰相消算法二次重构噪声协方差矩阵得到最优权值,增强算法在低样拍下的稳定性;最后对最优权值进行切比雪夫加权和二次约束实现了零陷加宽。仿真实验结果表明:新算法计算量小,旁瓣电平低,降低了在干扰运动和导向矢量失配时快拍数和信噪比对性能的影响。

摘要： 为了降低目前电子不停车收费(electronic toll collection,ETC)系统中存在的邻道干扰、跟车干扰等问题,设计了一种5.835 GHz的微带阵列天线.首先使用对方形贴片切角的方式实现了天线的圆极化,然后通过对4个天线单元运用旋转与相位补偿的方式进行了轴比(axial ratio,AR)带宽的提升,并最终以改进后的4单元作为微带阵列天线的辐射单元.在低旁瓣和高定向方面,本文基于道尔夫-切比雪夫幅度分布的方法进行了不等幅馈电的馈电网络设计.通过大量的电磁仿真,最终确定了天线的最优结构,并进行了实物加工和测量.实测结果表明,阻抗带宽为5.67~5.88 GHz,在5.7~5.9 GHz频段内,增益大于15 dB,AR小于3 dB,E面半功率波瓣宽度小于12°,实测结果与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有低旁瓣、圆极化、高定向的特点,为ETC系统路侧单元阵列天线提供了一种新颖的天线结构.

摘要： 为了解决具有周期性排列规律的同心圆环阵列(Concentric Rings Array,CRA)天线在综合时方向图中存在旁瓣电平高、主瓣较宽等问题,提出一种改进的灰狼算法(Improved Grey Wolf Optimizer,IGWO)。将最小化峰值旁瓣电平(Peak Side Lobe Level,PSLL)设定为优化目标,以环半径、阵元数目及激励幅度作为变量建立一种新型的综合模型,分别在约束主瓣宽度以及限制阵列孔径的前提下,可对旁瓣电平获得理想的旁瓣抑制效果,使阵列性能得到极大提升。仿真表明,改进后的灰狼算法搜索能力强,能够获得具有低旁瓣电平特性的阵列结构。该方法在同心圆环阵列优化中具有可行性。

摘要： 针对小口径低剖面天线的多频段、低旁瓣和高效率的需求,提出一种基于切割赋形环焦天线和非均匀有理B样条(non-uniform rational B-spline,NURBS)曲面的环焦型椭圆波束天线的综合优化设计方法.该方法首先采用样条函数将一维口面场参数化,针对赋形切割环焦天线进行第一次快速优化设计;然后,用NURBS曲面将优化后的天线主副反射面再次参数化,引入多目标优化差分进化算法,以天线效率和第一旁瓣为优化目标,对该环焦型椭圆波束天线进行第二次优化设计.应用该方法设计并加工了一个410 mm×720 mm的环焦椭圆波束天线,工作频率覆盖了Ku/K/Ka三个频段,天线总效率达到49%以上,第一旁瓣低于–14 dB,电压驻波比小于1.44∶1.实测结果和全波仿真结果吻合良好,验证了本文设计方法的有效性.

摘要： MIMO雷达采用多发多收的工作模式,减少了天线和收发模块的数量,降低了系统的成本和复杂性,被广泛应用于城市反恐、灾后救援等领域.针对现有二维MIMO雷达阵列存在旁瓣高、成像质量差的问题,本文提出了一种基于各天线单元局部特性的二维MIMO阵列设计方法,设计了等效阵元投影局部密度和二维局部密度两个优化对象,以及边界约束和最小间距约束两个约束条件,通过对方形均匀MI-MO阵列进行迭代优化,得到旁瓣更低的阵列排布形式.仿真和实测实验结果表明,本文所设计的二维MIMO阵列的成像结果有更低的旁瓣,且在生命体征检测和人体姿态重构等雷达应用领域都有很好的探测性能,为人体目标的多域信息感知提供了可能.

摘要： 多相位分段调制(multiple phases sectionalized modulation,MPSM)干扰可以对线性调频脉冲压缩雷达产生局部压制式干扰效果,能够对目标进行有效保护.然而MPSM干扰存在较强的旁瓣,当对目标进行保护时容易被发现,不利于干扰的隐蔽实施.针对这个问题,提出一种基于余弦幅度加权的低旁瓣MPSM干扰方法.该方法借鉴时域加窗抑制旁瓣的思想,首先将接收到的雷达信号在时域内分成多段,并对每段信号调制不同的相位,之后对每段信号进行余弦幅度加权,从而产生基于余弦幅度加权的MPSM干扰.该干扰方法经过雷达脉冲压缩处理后,能够产生具有一定范围的噪声压制式干扰效果,并且具有低旁瓣特性.利用该方法对目标进行干扰保护的同时,还能够减少旁瓣干扰功率,增强干扰实施的隐蔽性,降低被发现和剔除的概率.理论分析和仿真实验表明了方法的可行性和有效性.

摘要： 雷达工作环境日益复杂,距离旁瓣过高会导致微弱目标丢失、产生虚假目标.针对这一问题,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的正交频分复用(orthogonal frequency-division multiplexing,OFDM)雷达低旁瓣波形优化设计方法.首先,构造基于循环前缀(cyclic prefix,CP)的OFDM发射波形,将所有子载频采用m序列编码进行调制;然后,将脉冲压缩后的主副瓣比作为目标函数,将相位参量作为优化对象,把目标函数转化为无约束优化问题;最后,利用遗传算法求解该优化问题,从而实现雷达距离旁瓣抑制.理论分析和仿真结果表明,该方法能够有效抑制距离旁瓣.

摘要： FSK/PSK复合雷达信号由FSK信号和PSK信号经过一定组合形成.本文从杂波抑止方面考虑,利用遗传算法(GA),设计了具有低距离旁瓣电平的FSK/PSK信号.由于将FSK和PSK作为一个整体进行搜索,因此设计的FSK/PSK信号的FSK分量和PSK分量之间具有制约关系,与已有的FSK/PSK信号设计方法不同,拓展了设计这种复合调制信号的思路.仿真结果表明设计出来的这种信号具有更好的低旁瓣特性.

摘要： 本文综合应用返射结构,极化分集、宽频带匹配等多项技术,设计一种小型化的宽波束双极化天线,利用天线本身的支撑结构调节阻抗匹配并实现平衡-不平衡转换。实际制作了一款中心频率在920MHz的宽波束背射定向天线,采用矩形反射板,正交振子馈源以及矩形副反射片结构。实测了天线的驻波比、方向图及增益,在830M-980MHz的频率范围,驻波比小于1.5；增益可达8.7dBi；天线旁瓣小、具有良好的赋形波束,适合通信系统的区域覆盖,方便网络优化。

摘要： 本文综合应用返射结构,极化分集、宽频带匹配等多项技术,设计一种小型化的宽波束双极化天线,利用天线本身的支撑结构调节阻抗匹配并实现平衡-不平衡转换。实际制作了一款中心频率在920MHz的宽波束背射定向天线,采用矩形反射板,正交振子馈源以及矩形副反射片结构。实测了天线的驻波比、方向图及增益,在830M-980MHz的频率范围,驻波比小于1.5；增益可达8.7dBi；天线旁瓣小、具有良好的赋形波束,适合通信系统的区域覆盖,方便网络优化。

摘要： 本文综合应用返射结构,极化分集、宽频带匹配等多项技术,设计一种小型化的宽波束双极化天线,利用天线本身的支撑结构调节阻抗匹配并实现平衡-不平衡转换。实际制作了一款中心频率在920MHz的宽波束背射定向天线,采用矩形反射板,正交振子馈源以及矩形副反射片结构。实测了天线的驻波比、方向图及增益,在830M-980MHz的频率范围,驻波比小于1.5；增益可达8.7dBi；天线旁瓣小、具有良好的赋形波束,适合通信系统的区域覆盖,方便网络优化。

摘要： 本文综合应用返射结构,极化分集、宽频带匹配等多项技术,设计一种小型化的宽波束双极化天线,利用天线本身的支撑结构调节阻抗匹配并实现平衡-不平衡转换。实际制作了一款中心频率在920MHz的宽波束背射定向天线,采用矩形反射板,正交振子馈源以及矩形副反射片结构。实测了天线的驻波比、方向图及增益,在830M-980MHz的频率范围,驻波比小于1.5；增益可达8.7dBi；天线旁瓣小、具有良好的赋形波束,适合通信系统的区域覆盖,方便网络优化。

摘要： 本发明公开了一种高码率低距离分辨率的低旁瓣相位编码信号设计方法，主要解决现有方法不能进一步降低相位编码信号距离旁瓣和现有相位编码信号易被识别的问题。其实现过程是：(1)设定相位编码信号的码元长度；(2)设定相位编码信号的主瓣宽度控制量的取值；(3)根据相位编码信号的码元长度和主瓣宽度控制量，构建相位编码信号的目标函数；(4)构建相位编码信号的约束条件；(5)在约束条件下，使用优化算法求解目标函数，得到优化后的相位编码信号。本发明具有能够进一步降低相位编码信号距离旁瓣，增加相位编码信号被识别难度的优点，可用于相位编码信号的设计。

摘要： 本发明涉及一种低旁瓣线阵换能器，包括：多个阵元、固定阵元并设有正负极的基座、位于阵元之间的第一去耦隔振块、位于阵元与基座之间的第二去耦隔振块、固定基座的壳体和密封壳体、阵元、基座、第一去耦隔振块和第二去耦隔振块的水密包覆层；其中，多个阵元组成基础电压组和不少于一个的加权电压组，基础电压组和加权电压组均并联在正极引线和负极引线之间；基础电压组包括不少于两个的阵元并联；加权电压组包括不少于一个的串联加权组和/或并联加权组；串联加权组包括不少于两个的阵元串联；并联加权组包括不少于两个的阵元先并联再与不少于一个的阵元串联。该换能器结构简单、工艺简单、可靠性好。

摘要： 本发明低增益低旁瓣微基站天线，其包括地板上设置的N个排列组阵的交叉振子对，每个交叉振子对包括两个交叉放置的下垂宽带振子，两个下垂宽带振子分别印制在两块介质基板上；在介质基板与该下垂宽带振子相对的另一面设有微带线；在地板上设有两路印制馈电网络，分别对阵列两子阵进行馈电；在馈电网络输入端设有两级级联威尔金森功分器，该威尔金森功分器通过各级功分支路对各阵元馈电，其中N≥2的自然数。本发明为蜂窝移动通信5.8G频段设计的可密集部署的宽频带、定向性、宽波束、低旁瓣、低增益、低效率、小型化、低剖面、低成本的小基站或微基站天线，并为其他频段低增益、低旁瓣定向天线的优化设计提供有效或有益的参考方法。

摘要： 本发明公开了一种高码率低距离分辨率的低旁瓣相位编码信号设计方法，主要解决现有方法不能进一步降低相位编码信号距离旁瓣和现有相位编码信号易被识别的问题。其实现过程是：(1)设定相位编码信号的码元长度；(2)设定相位编码信号的主瓣宽度控制量的取值；(3)根据相位编码信号的码元长度和主瓣宽度控制量，构建相位编码信号的目标函数；(4)构建相位编码信号的约束条件；(5)在约束条件下，使用优化算法求解目标函数，得到优化后的相位编码信号。本发明具有能够进一步降低相位编码信号距离旁瓣，增加相位编码信号被识别难度的优点，可用于相位编码信号的设计。

摘要： 本发明涉及一种基于过扫描的直线阵低旁瓣波束优化方法，通过在指向端射方向的加权向量中引入一个额外的延迟可以获得较低的旁瓣。本发明同时给出了窄带和宽带两种情况下的过扫描波束优化方法。对于窄带情况，将旁瓣级与过扫描量的关系进行多项式拟合，可以得到过扫描量‑旁瓣级关系曲线，从该曲线可以很方便的确定所需旁瓣级对应的过扫描量，再进行波束形成即可获得与二阶锥优化方法性能相近的低旁瓣波束。对于宽带情况，可以在窄带情况的基础上获得过扫描量‑间距波长比(d/λ)的拟合多项式，并将各对应的过扫描量带入到波束形成过程中即可得到低旁瓣的波束。相比基于二阶锥规划的波束优化方法，本发明方法过程更简单，计算更方便。

摘要： 本发明公开了一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法，包括如下步骤：构建FDA雷达通信一体化的信号模型；对FDA雷达通信一体化信号进行子阵时延设计，得到子阵时延模型；选取正切调频信号作为基带波形，获得发射信号模型；根据发射信号获得回波信号，并计算模糊函数；在雷达接收端，根据模糊函数设计一种具有时变特性的角度‑时间二维匹配滤波器，对回波信号进行脉冲压缩和波束形成联合处理；在通信接收端，根据所述发射信号进行相应的解调处理，并分析误码率。本发明实现了FDA雷达通信一体化发射波形的低旁瓣设计，提高了雷达的距离和角度分辨率，同时具有良好的通信误码率，并且能够实现对范围空域的连续扫描，满足雷达通信一体化波形设计需求。

摘要： 一种具有高增益低旁瓣电平特性的毫米波阵列天线，包括GCPW馈电结构、一分四功分器和四元基于SIW谐振腔TE440模的缝隙漏波天线阵；沿下层介质板长度方向的上、下表面分别覆盖下金属面、金属地，下金属面刻蚀有四组周期排列的耦合缝隙对及GCPW馈电结构；一分四功分器对称地置于下层介质板上，沿上层介质板的外周均匀刻蚀一组金属化通孔；四元基于SIW谐振腔TE440模的缝隙漏波天线阵位于上层介质板，上层介质板刻蚀有四组周期排列的金属化通孔阵。本发明采用GCPW侧面馈电实现对平面天线的有效激励，馈电形式简单，实现了具有超低旁瓣电平的高增益特性，在未来5G移动通信、卫星通信、毫米波通信等系统中具有潜在的应用价值。

摘要： 本发明涉及一种共形阵列低旁瓣波束形成方法，包括：首先建立天线阵列的信号模型，得到来波方向的导向矢量；根据阵元法线方向和来波方向，计算得到相关度参数，构造相关度加权函数；然后根据相关度加权函数和导向矢量，计算低旁瓣波束形成权矢量；最后输出低旁瓣波束形成天线方向图。本发明的共形阵列低旁瓣波束形成方法，构造基于相关度加权函数的低旁瓣波束形成权矢量，降低计算复杂度，克服了现有共形阵列无法直接进行加窗降低旁瓣的缺点。

摘要： 本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种共形FDA发射‑接收低旁瓣波束的形成方法，包括以下步骤：步骤1，构建基于半圆环阵列构型的频率分集阵列模型；步骤2，构建基于蝙蝠优化算法的低旁瓣优化模型，得到最优波束权矢量uopt；步骤3，波束形成。本发明采用半圆弧阵列构型与非线性频率步进量相结合的方式，并基于先进的蝙蝠优化算法，在距离与角度二维空间实现了发射‑接收低旁瓣波束，从而大幅度提升了雷达目标在距离‑角度域联合检测的精度。

摘要： 本实用新型低增益低旁瓣微基站天线，其包括地板上设置的N个排列组阵的交叉振子对，每个交叉振子对包括两个交叉放置的下垂宽带振子，两个下垂宽带振子分别印制在两块介质基板上；在介质基板与该下垂宽带振子相对的另一面设有微带线；在地板上设有两路印制馈电网络，分别对阵列两子阵进行馈电；在馈电网络输入端设有两级级联威尔金森功分器，该威尔金森功分器通过各级功分支路对各阵元馈电，其中N≥2的自然数。本实用新型为蜂窝移动通信5.8G频段设计的可密集部署的宽频带、定向性、宽波束、低旁瓣、低增益、低效率、小型化、低剖面、低成本的小基站或微基站天线，并为其他频段低增益、低旁瓣定向天线的优化设计提供有效或有益的参考方法。