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无线电窄波束在低电离层中的聚焦和散焦

强激光与粒子束 2007年第5期19卷 811-814页

作者：饶育萍林竞羽牛忠霞解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

推导了无线电窄波束在电离层中传输的非线性几何光学方程,分析了无线电窄波束在低电离层中传输的聚焦和散焦原理,推导出了散焦参数和聚焦参数的计算公式,研究了无线电窄波束在低电离层中传输的散焦现象,讨论了电波频率和功率对发散波束... 详细信息

推导了无线电窄波束在电离层中传输的非线性几何光学方程,分析了无线电窄波束在低电离层中传输的聚焦和散焦原理,推导出了散焦参数和聚焦参数的计算公式,研究了无线电窄波束在低电离层中传输的散焦现象,讨论了电波频率和功率对发散波束宽度的影响。计算结果表明:低电离层主要表现为一种散焦介质,使电波波束发散,当电波频率较低并且功率较大时,波束散焦现象非常明显,使到达目标点的功率密度大幅度降低,而当频率达到数GHz时,波束散焦现象很微弱。

关键词：窄波束低电离层聚焦散焦

一种利用窄波束成形提高短波信道相干带宽的方法

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电子与信息学报 2009年第7期31卷 1531-1535页

作者：李彦丽段晓辉马猛焦秉立北京大学信息科学技术学院北京100871

短波通信信道具有频率选择衰落特性,相干带宽是描述单载波系统平坦衰落信道带宽的重要参数。提高相干带宽有利于系统使用更大的带宽来实现高数据速率传输并且有助于减少接收机的复杂度。该文提出一种利用发射端窄波束成形在空间上将发... 详细信息

短波通信信道具有频率选择衰落特性,相干带宽是描述单载波系统平坦衰落信道带宽的重要参数。提高相干带宽有利于系统使用更大的带宽来实现高数据速率传输并且有助于减少接收机的复杂度。该文提出一种利用发射端窄波束成形在空间上将发射能量集中于主路径且抑制其它路径信号来提高短波信道相干带宽的方法,并利用自适应技术来建立及保持点对点之间的窄波束通信。理论研究表明,该方法能有效地提高信道相干带宽。该文以中距离短波通信为例,计算了使用不同发射天线数时的相干带宽值,计算结果证实了该方法的有效性。

关键词：短波信道窄波束多径展宽相干带宽

窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达及其探测能力分析

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高原气象 2017年第4期36卷 1072-1081页

作者：楚志刚胡汉峰黄兴友魏鸣南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044

为了评估南京信息工程大学窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达的观测性能和应用潜力,对雷达的高分辨率回波数据进行了分析,利用固定地物订正了径向定位误差,以及在线太阳信号修正了差分反射率因子(Z_(DR))偏差;通过对流降水和层状云降水... 详细信息

为了评估南京信息工程大学窄波束C波段双偏振多普勒天气雷达的观测性能和应用潜力,对雷达的高分辨率回波数据进行了分析,利用固定地物订正了径向定位误差,以及在线太阳信号修正了差分反射率因子(Z_(DR))偏差;通过对流降水和层状云降水回波分析,发现了共振散射效应、不同降水粒子的回波特征、非均匀波束填充(NUBF或NBF)现象、降水倾斜结构和可能存在过冷水的证据。

关键词：双偏振天气雷达窄波束共振散射过冷水非均匀波束填充

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自适应窄波束在短波对跖通信中的应用

北京大学学报（自然科学版） 2011年第4期47卷 581-586页

作者：温淼文李彦丽段晓辉焦秉立北京大学信息科学技术学院北京100871

通过在接收端引入等效对跖点,将短波对跖通信转化成了若干个等效对跖通信链路。由于对跖通信收发两点间可传播方向很多并且各方向上存在具有不同传输时延和输出功率的传输模式,导致通信信道具有很强的频率选择性衰落特性。提出在发射端... 详细信息

通过在接收端引入等效对跖点,将短波对跖通信转化成了若干个等效对跖通信链路。由于对跖通信收发两点间可传播方向很多并且各方向上存在具有不同传输时延和输出功率的传输模式,导致通信信道具有很强的频率选择性衰落特性。提出在发射端采用自适应天线阵列形成窄波束的方法,在空间上将发射能量对准主路径同时抑制其他路径信号,增强了接收信号功率及提高相干带宽。计算结果证实了该方法的有效性。

关键词：对跖通信相干带宽窄波束等效对跖点

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采用发射窄波束的短波通信信道特性研究

北京大学学报（自然科学版） 2010年第2期46卷 155-161页

作者：李彦丽段晓辉马猛焦秉立北京大学信息科学技术学院北京100871

提出在短波通信中利用发射端窄波束,在空间上将能量集中于主路径且抑制其他路径来改善多径信道环境;并基于一种时变双层平谷电子密度模式对窄波束信道特性进行了理论分析。以中纬度地区的中距离通信为例,计算了不同时刻使用不同发射天... 详细信息

提出在短波通信中利用发射端窄波束,在空间上将能量集中于主路径且抑制其他路径来改善多径信道环境;并基于一种时变双层平谷电子密度模式对窄波束信道特性进行了理论分析。以中纬度地区的中距离通信为例,计算了不同时刻使用不同发射天线数时的信道参数,并计算了特定窄波束的服务区间范围。理论分析和计算结果均表明:在短波通信中使用发射窄波束,主路径相对其他路径的功率比值增益以及信道相干带宽都会显著提高。

关键词：短波信道窄波束功率比值增益相干带宽

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窄波束全向接收的自适应天线阵研究

电波科学学报 2003年第1期18卷 100-102,115页

作者：罗小武刘勤让解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002 国家数字工程交换技术研究中心河南郑州450002

为了实现对短波频段全空域低信噪比信号的良好接收 ,本文提出了一种窄波束全向接收的自适应天线阵。文中首先简要回顾了自适应天线阵的基本理论 ,并针对短波波段频程较宽的特点 ,提出了一种接收信号频率决定阵元间距的阵元间距动态可变... 详细信息

为了实现对短波频段全空域低信噪比信号的良好接收 ,本文提出了一种窄波束全向接收的自适应天线阵。文中首先简要回顾了自适应天线阵的基本理论 ,并针对短波波段频程较宽的特点 ,提出了一种接收信号频率决定阵元间距的阵元间距动态可变组阵方案 ,文末通过计算机仿真比较了该方案实现的窄波束全向接收自适应天线阵和常规短波天线阵的性能。

关键词：窄波束短波低信噪比自适应天线阵信号接收波束控制

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赋形八木天线的窄波束优化设计

上海交通大学学报 1994年第3期28卷 147-150页

作者：金荣洪杨海上海电力局

赋形八木天线的窄波束优化设计金荣洪，杨海（电子工程系）（上海电力局）八木天线性能优良而结构简单，在工程应用中颇受青睐．为了进一步提高八木天线的方向性增益，Ｆ．Ｍ．Ｌａｎｄｓｔｏｒｆｅｒ［１￣３］提出了八木天线的赋形技... 详细信息

赋形八木天线的窄波束优化设计金荣洪，杨海（电子工程系）（上海电力局）八木天线性能优良而结构简单，在工程应用中颇受青睐．为了进一步提高八木天线的方向性增益，Ｆ．Ｍ．Ｌａｎｄｓｔｏｒｆｅｒ［１￣３］提出了八木天线的赋形技术．随后，Ｃ．Ｈ．Ｌｉａｎｇ［４，...

关键词：八木天线窄波束优化设计

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双极化窄波束大型场馆天线的设计

双极化窄波束大型场馆天线的设计

作者：郭富祥华南理工大学

学位级别：硕士

随着物质生活水平的不断提高,人们对精神文化活动的追求与日俱增。大型场馆作为各类赛事和娱乐活动的举办场所,已经成为人们精神文化生活的重要组成部分。大型场馆举办活动的用户密度极大,通信容量极高,其通信覆盖意义重大。大型场馆的... 详细信息

随着物质生活水平的不断提高,人们对精神文化活动的追求与日俱增。大型场馆作为各类赛事和娱乐活动的举办场所,已经成为人们精神文化生活的重要组成部分。大型场馆举办活动的用户密度极大,通信容量极高,其通信覆盖意义重大。大型场馆的覆盖环境复杂、区域特性明显、看台用户密集。将看台和内场划分为多个小区,采用窄波束高增益定向天线是达成大型场馆深度覆盖的良好解决方案;同时,需要采用双极化的天线方案以实现4G网络的双通道收发;而且,频段上需要兼顾2G/3G/4G共存的多个系统。由此,在移动通信2G/3G/4G全频段上设计出双极化窄波束定向天线,满足大型场馆的深度覆盖,具有良好的应用前景和研究意义。针对上述需求的工程应用,本文以河北奥体中心体育场为实际覆盖对象,设计了一种双极化窄波束大型场馆天线,该天线产品具有高增益窄波束的特点,在移动通信2G/3G/4G全频段达成了大型场馆定制化的双极化覆盖要求。在该天线的设计中,本文首先采用方向图乘积原理和等效单元间距法对多种小规模单元组阵的特性进行分析,从理论上找出满足指标要求的组阵方案;接着,本文利用HFSS对阵列方案进行电磁场仿真,设计出满足要求的阵列模型;随后,本文对场馆天线的馈电网络部件进行了设计,包括功分网络和合路器。本文最后对功分网络和合路器进行了加工和实测,测量结果表明部件的电路特性较优。在此基础上,本文完成了场馆天线的整机制作,并测量了整机的电路参数和辐射参数。实测结果表明,场馆天线在低频段820-960MHz和高频段1710-2690MHz都满足设计指标要求,天线的使用效果良好。另一方面,移动通信天线必须采用介质天线罩,其介质性能与天线性能息息相关。如何高效简单地检测和确定介质的介电常数具有十分重要的实际意义。本文为此设计了一种介电常数的无损伤测量装置,并利用了变分法原理改进测量误差,编写出相应的配套测试软件。这一测量装置已经在天线产品设计过程中得到使用。

关键词：场馆覆盖阵列天线双极化窄波束介电常数测量

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低频窄波束准周期结构换能器的研究

低频窄波束准周期结构换能器的研究

作者：代志强陕西师范大学

学位级别：硕士

换能器已经应用到如雾化器、超声材料加工、医疗中的超声探头及水下通讯的声呐等领域。换能器晶片的振动产生声波,声波用来进行水下探查,一般声波的波束宽度越窄,表示声场能量越集中,因此设计窄波束的换能器对于提高水下探测的范围和精... 详细信息

换能器已经应用到如雾化器、超声材料加工、医疗中的超声探头及水下通讯的声呐等领域。换能器晶片的振动产生声波,声波用来进行水下探查,一般声波的波束宽度越窄,表示声场能量越集中,因此设计窄波束的换能器对于提高水下探测的范围和精度、提高成像的分辨率具有较好的作用。为了解决夹心式换能器在低频工作时的小尺寸问题,本文提出了一种准周期结构换能器,所述准周期结构换能器是把夹心式换能器压电陶瓷堆中部分压电片替换为非压电材料,压电陶瓷片与非压电材料交替排列,形成准周期结构,且相邻压电陶瓷片的极化方向相反。通过选择合适的非压电材料可以获得较低频率的换能器。在准周期结构换能器的辐射端添加薄圆板,因为薄圆板的厚度远小于直径,换能器的纵向振动传递到薄圆板会使其产生弯曲振动,改变了换能器辐射面的振速分布,从而控制换能器辐射声场的指向性开角。通过调节薄圆板的直径,控制换能器谐振频率处的发射电压响应级与波束宽度,实现低频窄波束的小尺寸水声换能器。利用等效电路法和有限元法对所提出的换能器进行了研究,并根据数值仿真结果制作了换能器样机。论文的主要研究内容和创新点如下:1.设计了准周期结构换能器的结构,利用等效电路理论,推导了准周期结构换能器的等效电路。在忽略损耗的情况下,得到准周期结构换能器的整体等效电路及频率方程,选择不同的非压电材料,计算换能器的谐振频率,并与相同尺寸下的夹心式压电换能器谐振频率进行对比。推导了低频窄波束准周期结构换能器辐射声场指向性的计算公式,改变薄圆板的直径,分析指向性的变化规律。2.建立准周期结构换能器的有限元模型,对不同非压电材料时换能器的振动模态进行分析,并与相同尺寸下的夹心式压电换能器的频率特性进行比较。仿真结果表明,选择不同的非压电材料可以获得不同谐振频率的换能器,且非压电材料为尼龙时准周期结构换能器的谐振频率较低。建立低频窄波束准周期结构换能器在水中的有限元模型,非压电材料为尼龙,分析薄圆板的直径对换能器性能的影响。3.制作了夹心式压电换能器、准周期结构换能器和低频窄波束准周期结构换能器的实物模型,利用阻抗分析仪和激光测振仪对换能器的性能进行了实验测试,并将实验结果与等效电路计算结果及有限元仿真结果进行了对比。

关键词：准周期结构低频窄波束等效电路有限元法