检索结果-南通市图书馆

电波科学学报 2000年第1期15卷 101-108页

作者：杨绍麟柯亨玉侯杰昌吴世才杨子杰武汉大学武汉430072

就高频地波雷达海洋环境监测的一种新颖宽窄波束、软硬件技术相结合的收发共用相控天线阵的设计 ,选用将 Hallen方程与电流分布函数的殆全域多项式展开相结合的矩量法 ,分析比较了相控天线阵在不同设计参数下的电磁性能 ,重点分析了互... 详细信息

就高频地波雷达海洋环境监测的一种新颖宽窄波束、软硬件技术相结合的收发共用相控天线阵的设计 ,选用将 Hallen方程与电流分布函数的殆全域多项式展开相结合的矩量法 ,分析比较了相控天线阵在不同设计参数下的电磁性能 ,重点分析了互耦的影响以及实施“收发共用”对阻抗匹配的苛刻要求和现有设计在该问题上的技术缺陷 ,得到了关于该天线阵工程设计的若干结论。

关键词：海洋环境监测高频地波雷达相控天线阵设计

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用于宽带相控天线阵的新型低损耗延迟线

雷达与对抗 1997年第3期17卷 27-30页

作者： Zhan.,WM 孔庆国

沿非线性传输线传输的微波传播速度是直流偏压的函数，因而非线性传输线（ＮＬＴＬ）可用作宽带延迟线。已在原理验证试验方案的试验中制出混合ＮＬＴＬ。测得实时延迟为１．１ｎｓ，插入损耗＜４ｄＢ，与理论非常吻合。基于２×２ＮＬ... 详细信息

沿非线性传输线传输的微波传播速度是直流偏压的函数，因而非线性传输线（ＮＬＴＬ）可用作宽带延迟线。已在原理验证试验方案的试验中制出混合ＮＬＴＬ。测得实时延迟为１．１ｎｓ，插入损耗＜４ｄＢ，与理论非常吻合。基于２×２ＮＬＴＬ的天线阵被用来演示５ＧＨｚ时的波束控制。使用适合于我们小组在６０ＧＨｚ时测试的变容二极管的参数，预测单片ＮＬＴＬ在２０ＧＨｚ时呈现＜３．４ｄＢ的插入损耗和２００ｐｓ的延迟。

关键词：相控天线阵宽带延迟线低损耗

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MIMO系统和无线信道容量研究

电子学报 2011年第10期39卷 2221-2229页

作者：傅海阳陈技江曹士坷贾向东南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 西北师范大学数学与信息科学学院甘肃兰州730070

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)理论试图在Shannon信道容量公式基础上导出正比于收发信天线数的MIMO无线信道容量(WCC)公式.由于MIMO系统同时使用多根天线发送同频信号,在MIMO的物理信道中会包含多个虚拟独立瑞利衰落信道.因此M... 详细信息

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)理论试图在Shannon信道容量公式基础上导出正比于收发信天线数的MIMO无线信道容量(WCC)公式.由于MIMO系统同时使用多根天线发送同频信号,在MIMO的物理信道中会包含多个虚拟独立瑞利衰落信道.因此MIMO理论关于独立瑞利衰落信道的定义在实际应用中很难成立,会导致所依据的空分复用(SDM)无法实现,使MIMO理论在数学层面导出的WCC公式在物理实现上会存在很大的不确定性.由于该系统使用不控制相位的多天线同频发射,多波干涉作用的影响是不可避免的,一定会产生方向不确定的定向发送波束,将形成多个电波覆盖盲区和一个不合理的无线通信系统.本文将利用数学分析和多天线发送波束模拟的方法证明上述结论.还将提出在Shannon公式应用原理和相控天线阵理论基础上构建的SHPCA系统,将利用相控天线阵给出的定向窄波束形成功率利用率极高的SDM功能,并给出对应的WCC公式,其容量正比与收发天线数和SDM次数,比Shan-non公式具有更高的效率.

关键词： MIMO Shannon公式通信容量相控天线阵天线物理特性

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毫米波MEMS天线阵列基础技术研究

毫米波MEMS天线阵列基础技术研究

作者：张晓南京理工大学

学位级别：硕士

本论文课题来源于国防重点实验室基金项目——毫米波MEMS天线阵列基础技术研究。论文前期主要包括以下四个方面的工作：(1) 介绍了口径耦合微带贴片天线的两种分析方法——传输线模型法和空腔模型法，以及相位权重超分辨率方法(PWSM)的... 详细信息

本论文课题来源于国防重点实验室基金项目——毫米波MEMS天线阵列基础技术研究。论文前期主要包括以下四个方面的工作：(1) 介绍了口径耦合微带贴片天线的两种分析方法——传输线模型法和空腔模型法，以及相位权重超分辨率方法(PWSM)的原理。(2) 设计并实测了一套毫米波段的1×8口径耦合微带天线阵列，对贴片单元的互耦、馈线间的寄生辐射、波导——微带探针转换、测量误差、加工误差等问题——做了阐述。(3) 详细分析了MEMS开关的工作原理，用Ansoft HFSS对电容耦合型MEMS开关和金属接触型MEMS开关仿真优化。(4) 为组成角度超分辨率相控天线阵的0-π MEMS移相器拟定了设计方案：开关线型MEMS移相器，在ADS中进行仿真优化并实际加工制作了带有开关线型移相器的口径耦合微带天线阵。论文的后期工作主要是对带有开关线型移相器的口径耦合微带天线阵列做大量的实测，分析测量结果并提出有效的改善方案。最后天线阵列的实测结果为在34.2GHz——36GHz范围内，VSWR≤2;35GHz时，同相增益＞13dB;水平波瓣宽度：5.8°——6.2°;副瓣：-8.5dB——-10.5dB。根据Hadamard矩阵进行相位变化所测量的3种状态的天线阵列方向图符合理论分析要求。总的来讲，设计方案和测量结果符合项目要求。

关键词：口径耦合天线相控天线阵 MEMS开关 0-π移相器

基于多智能体强化学习的分布式天线阵波束赋形传能技术研究

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基于多智能体强化学习的分布式天线阵波束赋形传能技术研究

作者：白莉萍南京邮电大学

学位级别：硕士

无线传能主要分为环境俘能、近场传能与远场传能。其中近场无线传能主要分为磁耦合式模式、电耦合式模式等,远场无线传能则主要基于电磁辐射,主要研究如何在发射端功率保持不变的前提下减小路径衰减,波束赋形是实现这个目标的重要技术... 详细信息

无线传能主要分为环境俘能、近场传能与远场传能。其中近场无线传能主要分为磁耦合式模式、电耦合式模式等,远场无线传能则主要基于电磁辐射,主要研究如何在发射端功率保持不变的前提下减小路径衰减,波束赋形是实现这个目标的重要技术手段。分布式波束赋形是这个方法的延伸,通过多天线阵的协同控制构成更庞大的虚拟天线阵。分布式波束赋形技术通过对发射端天线阵射频元件相位与幅值的独立控制来调整复合波形在空间的分布,在雷达、通讯、天文、医学成像、无线传能领域都有广泛的应用。对于传能的应用来说,信道建模是几乎不可行的,目前虽然有很多波束赋形相关的算法,但可以预见的是,随着发射头的不断增多,这样的方法是会有极限的。黑箱优化类的方法将最有可能突破这样的极限。强化学习虽然在近些年取得了非常多令人瞩目的成绩,但其运算的不可持续性或将成为阻碍其发展的因素,目前有很多团队从降低运算的角度去研究强化学习,研究的路线一多智能体强化学习,对问题本身进行异构与转化,从而达到简化运算的目的。同时,虽然解析解获得的控制矩阵可能是不准确的,然而这样的方法是否任然可以对强化学习的训练提供加速?在本文中我们尝试对这个问题做了研究。我们选择在最简单的控制环境中印证我们的想法:基于建模获得的控制器在模型不够准确的情况下无法完成控制任务,然而这样的传统控制器任然可以为强化学习提供加速。首先论文介绍了波束赋形技术在无线传能领域的应用以及国内外的研究情况。接下来介绍了分布式天线阵波束赋形的理论与实现难点。第三章我们从负反馈调参的视角呈现了强化学习的主要方法。在研究强化学习的过程中,我们提出了一种基于传统控制器的加速采样方法,并在单摆与双摆实验环境中验证了我们的方法,取得了最高46%的训练加速。这样的方法针对波束赋形这样可能存在不准确的传统控制器的应用场景是切实可行的。第四章我们研究了分布式天线阵控制器最优的结构。介绍了协同合作多智能体强化学习的主要方法。在研究多智能体强化学习的同时,我们尝试在仿真环境中的单智能体控制问题转为多智能体控制问题,并比较二者训练所需数据。我们的实验表明,将单智能体转为多智能体能够有效地加速训练。我们从这个实验中获得结论,多智能体强化学习是适用于分布式天线阵波束赋形的最佳选择。第五章展示了我们针对分布式天线阵波束赋形问题制作的简化实验环境以及最终的实验结果。我们的实验表明,多智能体强化学习的方法能够有效地与分布式天线阵无线传能的应用相结合,通过黑箱优化的方法获得控制矩阵。

关键词：分布式波束赋形相控天线阵无线传能强化学习多智能体强化学习

MIMO系统工程应用分析及其SHPCA多天线系统3维信道容量

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信号处理 2011年第8期27卷 1160-1165页

作者：贾向东陈技江方晖傅海阳南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室江苏南京210003 南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室江苏南京210003 西北师范大学数学与信息科学学院甘肃兰州730070

从实际工程应用的角度出发,首先对MIMO系统中的各种假设条件做了分析,认为当MIMO信道中的各个子信道相互独立时,可以采用基带联合检测(joint detection,JD)技术实现MIMO信号的分离与合并;如果考虑实际应用场景且当MIMO系统中多根天线发... 详细信息

从实际工程应用的角度出发,首先对MIMO系统中的各种假设条件做了分析,认为当MIMO信道中的各个子信道相互独立时,可以采用基带联合检测(joint detection,JD)技术实现MIMO信号的分离与合并;如果考虑实际应用场景且当MIMO系统中多根天线发送同频信号时,JD技术无法分离出细多径信号,会使得系统空分复用(spacedivision multiplexing,SDM)增益下降。为此基于对Shannon公式和相控天线阵系统(phase-controlled antenna array,PCA)的讨论,提出了一个新颖的多天线系统-SHPCA系统,该SHPCA系统能够有效地利用相控阵天线产生的定向窄波束来实现SDM功能,提升多大线系统的性能。SHPCA系统容量可用一个三维信道容量公式来描述,空间为第三维度。与传统信道容量度量相比,该模型能更直观的反映SHPCA多天线系统的空分复用作用和收发天线配置对系统容量的影响。

关键词： MIMO 通信容量相控天线阵

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MIMO理论的改进方案研究

南京邮电大学学报（自然科学版） 2011年第4期31卷 29-38,44页

作者：傅海阳曾维洪许生贾向东南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

指出现有M IMO理论研究只是在所建立的基带数学模型基础上,依据空分复用(SDM)原理证明了M IMO可增加信道容量。但是它没有给出与该数学模型相适配的、合理的物理模型,导致所依据的SDM无法实现,使M I-MO理论在数学层面所导出的信道容量... 详细信息

指出现有M IMO理论研究只是在所建立的基带数学模型基础上,依据空分复用(SDM)原理证明了M IMO可增加信道容量。但是它没有给出与该数学模型相适配的、合理的物理模型,导致所依据的SDM无法实现,使M I-MO理论在数学层面所导出的信道容量公式在物理上是无法实现的。从天线的物理特性、各种天线阵的波束图、M IMO物理模型的不合理性、M IMO独立随机信道和SDM的不可实现性等诸多方面证明了M IMO理论的不可用性。并提出在Shannon公式应用原理和相控天线阵理论基础上构建的、用于取代M IMO系统的SHPCA系统,将利用SDM和Shannon公式应用方法给出获取该系统信道容量增益的原理、理论研究方法和模拟结果。

关键词： MIMO Shannon公式通信容量相控天线阵天线物理特性

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转向耦合器与BST移相器的设计

转向耦合器与BST移相器的设计

作者：郑立方天津大学

学位级别：硕士

采用转向耦合器与钛酸锶钡（BST）铁电薄膜与制作的反射型移相器具有移相速度快、移相精度高、插入损耗小、功率容量大等优点,是新型可调谐微波器件比较有竞争力的选择方案,在现代微波系统中有较大应用前景。因此,本论文对转向耦合器和... 详细信息

采用转向耦合器与钛酸锶钡（BST）铁电薄膜与制作的反射型移相器具有移相速度快、移相精度高、插入损耗小、功率容量大等优点,是新型可调谐微波器件比较有竞争力的选择方案,在现代微波系统中有较大应用前景。因此,本论文对转向耦合器和BST移相器的设计与应用进行了研究。本文在深入研究转向耦合器与BST移相器特性的基础上,利用全波电磁仿真软件,提取了转向耦合器和移相器结构参数。为了提高转向耦合器的隔离度,设计了具有开路枝节和短路枝节的新型转向耦合器,并进行了实物制作和测量,验证了设计方案的合理性。将共面波导铁电移相器应用于1×4天线阵列,完成天线阵波束控制,实现了相控天线阵特性。论文主要研究内容如下:1、研究了转向耦合器的原理及其关键技术。分析了开路枝节和短路枝节对耦合器性能的影响,提出了提高耦合器隔离度的方法。仿真优化了枝节的尺寸对耦合器性能的影响,并应用优化后的结构参数进行实物制作和测量,测量结果与仿真结果基本一致,验证了设计方案的可行性。2、研究了加载铁电薄膜的不同结构的移相器性能。采用HFSS仿真了共面波导铁电移相器,研究了衬底厚度、薄膜厚度、地线和传输线间隙等因素对移相器性能的影响。然后仿真了周期叉指结构的铁电移相器,研究了叉指长度、叉指宽度和叉指间隙等因素对移相器移相度、插入损耗和回波损耗的影响。3、研究了BST移相器在天线阵中的应用,每个辐射单元加载共面波导铁电移相器,研究了不同的偏置电压对天线阵的主波束方向的控制,通过设置合理偏置电压网络,完成对天线阵对空间的扫描,实现了相控阵天线特性。

关键词：转向耦合器调谐枝节铁电移相器共面波导相控天线阵

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BST与PIN可调谐移相器设计及应用

BST与PIN可调谐移相器设计及应用

作者：张赟天津大学

学位级别：硕士

移相器作为一种可以控制信号传输并引起相位变化的微波元件,被广泛地应用于雷达、相控阵天线、数字移动通信等电子通信系统中。随着新型微波材料及半导体工艺的日渐成熟,可调谐移相器得到了快速发展。因为其介电常数可通过外部电场(介... 详细信息

移相器作为一种可以控制信号传输并引起相位变化的微波元件,被广泛地应用于雷达、相控阵天线、数字移动通信等电子通信系统中。随着新型微波材料及半导体工艺的日渐成熟,可调谐移相器得到了快速发展。因为其介电常数可通过外部电场(介电可调性)进行调节,新型铁电材料钛酸钡(BST)在可调谐移相器中具有广阔的应用前景。同时,PIN二极管数字可调谐移相器作为市场的主要产品,因其高性价比而具有较大的实用生产价值。本文对以上两类移相器进行研究,从前沿研究和市场应用两个方面,为可调谐移相器的研制提供参考。主要内容如下:1、研究了BST薄膜可调谐移相器的原理及其及其关键技术。采用HFSS软件对加载双周期叉指电容的共面波导型铁电薄膜移相器进行了仿真。讨论了不同结构参数对移相器回波损耗、插入损耗和相移度等性能指标的影响。以此为基础设计了一款加载双周期叉指电容结构的BST薄膜移相器,提高了器件的性能并实现小型化。2、研究了BST移相器在天线阵中的应用。在移相器性能优化的基础上将加载双周期叉指电容结构的BST薄膜可调谐移相器应用于1×4扇形天线阵列。仿真实现了不同的偏置电压下天线阵的主波束方向±22°的偏转。3、研究了以PIN二极管为控制开关的S波段数字可调谐移相器。分析了开关线式、加载线式、反射式数字移相器的原理。通过ADS仿真软件,实现了45°移相单元的小型化设计,进行了实物制作和验证。并对5位数字可调谐移相器进行了级联仿真优化。4、基于90°数字相移单元3dB定向耦合器的研究,对新型跨向耦合器的小型化研究进行了有益尝试。通过加载端电容的方法调节传输线电纳,提高了耦合器隔离度,实现了器件小型化并进行了实物验证。

关键词：可调谐移相器铁电薄膜 PIN二极管相控天线阵