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FAST宽带双极化多波束馈源设计

系统工程与电子技术 2019年第7期41卷 1474-1481页

作者：何山红解良玉纪萌茜范瑾范冲安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002 中国科学院国家天文台FAST项目组北京100012 南京理工大学通信工程系江苏南京210094

双极化和宽带设计可以提高射电天文望远镜的观察效率;多波束技术可以拓宽视场,提高观察速度。利用多个独立的馈源偏焦放置实现的多波束反射面天线,具有结构简单、随频率变化性能稳定等优点。设计了一个针对500 m口径球面望远镜(five-hun... 详细信息

双极化和宽带设计可以提高射电天文望远镜的观察效率;多波束技术可以拓宽视场,提高观察速度。利用多个独立的馈源偏焦放置实现的多波束反射面天线,具有结构简单、随频率变化性能稳定等优点。设计了一个针对500 m口径球面望远镜(five-hundred-meter aperture spherical telescope, FAST)的双极化、宽带19波束馈源,给出了馈源的实现方式和测试结果,利用馈源的幅度和相位辐射方向图,计算了由主动球面形成的多波束瞬时抛物反射面天线的性能。分析了剩余球面由于能量泄露对瞬时抛物反射面产生的影响。该系统级的设计方法及设计结果可为FAST将来的频段更换等升级改造提供设计参考和数据参考。

关键词：多波束天线馈源宽带双极化射电天文望远镜

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射电望远镜相控阵馈源技术

电波科学学报 2013年第2期28卷 348-353页

作者：伍洋杜彪金乘进朱凯龚书喜西安电子科技大学陕西西安710071 射电天文技术联合实验室河北石家庄050081

相位阵馈源是作为多波束馈源使用的小型二维相控阵天线,用以产生多个紧密交叠的波束,扩大射电望远镜的视场,提高巡天效率.文章分析了焦面场匹配与天线效率之间的联系,在单波束和多波束应用方面对相控阵馈源与传统的波导馈源进行了细致... 详细信息

相位阵馈源是作为多波束馈源使用的小型二维相控阵天线,用以产生多个紧密交叠的波束,扩大射电望远镜的视场,提高巡天效率.文章分析了焦面场匹配与天线效率之间的联系,在单波束和多波束应用方面对相控阵馈源与传统的波导馈源进行了细致的比较,并介绍了相控阵馈源馈电的射电望远镜信噪比模型.作为一种新的馈源技术,相控阵馈源展现出更大的灵活性和更为优异的性能.

关键词：射电望远镜馈源焦面场多波束

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高功率微波馈源输出窗的研究

强激光与粒子束 2005年第8期17卷 1219-1222页

作者：钟哲夫李浩电子科技大学国家863计划强辐射重点实验室四川成都610054

结合物理光学和几何光学,讨论了高功率微波馈源真空输出窗的形状和厚度的设计方法,给出了一个X波段、脉冲功率容量1.5 GW、外径548 mm、高83.4 mm、厚33.4 mm的高斯馈源聚四氟乙烯碟形真空输出窗的设计实例。在中心频率9.3 GHz时测试输... 详细信息

结合物理光学和几何光学,讨论了高功率微波馈源真空输出窗的形状和厚度的设计方法,给出了一个X波段、脉冲功率容量1.5 GW、外径548 mm、高83.4 mm、厚33.4 mm的高斯馈源聚四氟乙烯碟形真空输出窗的设计实例。在中心频率9.3 GHz时测试输出窗的驻波系数为1.07,驻波系数小于1.24的频带为9%,带介质窗的馈源方向图与不带介质窗的馈源方向图基本一致。应用一维传热学理论对介质窗内部的温度分布进行了分析。冷测结果与理论结果基本一致。

关键词：高功率微波馈源真空输出窗温度分布

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X波段馈源输出窗高功率微波击穿实验装置

强激光与粒子束 2010年第7期22卷 1595-1598页

作者：张治强秋实方进勇张庆元侯青常超焦永昌西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室西安710071 西北核技术研究所西安710024 清华大学工程物理系北京100084

为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表... 详细信息

为了开展高功率微波（HPM）馈源输出窗介质击穿实验研究,设计了一种组合型X波段高功率微波（HPM）喇叭馈源击穿实验装置。装置采用变张角喇叭与可移动介质输出窗组合的结构,通过调节变张角喇叭口面与输出窗间的距离,使得介质输出窗内表面电场强度可调。数值模拟结果表明：在满足馈源喇叭驻波比小于1.15,E面和H面基本等化的情况下,当调节变张角喇叭口面与介质输出窗距离在0-400 mm范围内变化时,HPM馈源输出窗上的电场强度变化为32.6-87.0 ***^-1,满足了在真空度3×10＾-3Pa、脉冲宽度20 ns条件下,HPM介质击穿对电场强度变化的要求。根据数值模拟结果,设计加工了HPM介质击穿实验装置,并成功地应用于GW级HPM馈源输出窗介质击穿实验研究。

关键词：高功率微波介质击穿馈源输出窗数值模拟变张角喇叭方向图

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预测反射面天线馈源毁伤效应的混合算法

电波科学学报 2005年第3期20卷 378-380,405页

作者：董涛徐晓文北京理工大学电子工程系北京1000081

提出了一种预测反射面天线系统在馈源毁伤状态下辐射特性的混合算法。采用时域有限差分法(FDTD)分析了波导开口辐射器馈源穿孔毁伤时的初级辐射特性,利用物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)分析了反射面天线的次级辐射特性。并采用非场... 详细信息

提出了一种预测反射面天线系统在馈源毁伤状态下辐射特性的混合算法。采用时域有限差分法(FDTD)分析了波导开口辐射器馈源穿孔毁伤时的初级辐射特性,利用物理光学法(PO)和物理绕射理论(PTD)分析了反射面天线的次级辐射特性。并采用非场分裂式完全匹配层(UPML)吸收边界条件、共形网格(Conformalmesh)技术提高计算精度和效率,取得了良好的效果,充分验证了混合算法的有效性。

关键词：毁伤效应馈源反射面天线时域有限差分法物理光学法物理绕射理论辐射特性穿孔

大射电望远镜馈源指向系统轨迹跟踪免疫PID控制

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高技术通讯 2005年第9期15卷 29-33页

作者：訾斌段宝岩仇原鹰西安电子科技大学机电工程学院西安710071

新一代大射电望远镜(LT)馈源指向跟踪系统具有变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出的特点,根据生物免疫系统反馈机理,在分析了常规PID控制和模糊控制算法的基础上,提出了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫... 详细信息

新一代大射电望远镜(LT)馈源指向跟踪系统具有变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出的特点,根据生物免疫系统反馈机理,在分析了常规PID控制和模糊控制算法的基础上,提出了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫PID控制器来实现馈源轨迹跟踪的策略.对LT馈源指向跟踪系统的数值仿真实验结果表明,当存在外界随机扰动时该控制算法不仅能满足对馈源轨迹跟踪精度的要求,而且控制系统具有较强的鲁棒性.

关键词：柔性结构免疫PID控制模糊控制轨迹跟踪大射电望远镜生物免疫系统 PID控制器跟踪系统馈源指向模糊控制算法多输入多输出

X波段高功率微波馈源辐射总功率阵列法测量技术

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强激光与粒子束 2011年第11期23卷 3149-3153页

作者：闫军凯刘小龙叶虎杨猛晏峰崔新红周俊中国人民解放军63655部队

分析了采用阵列法测量高功率微波(HPM)馈源辐射总功率的相关技术环节。仿真计算了某型X带HPM馈源辐射场分布,设计了积分法测量辐射总功率的参数,并对积分总功率与端口注入功率的关系以及积分方法引入的测量误差进行了计算。设计了由8路... 详细信息

分析了采用阵列法测量高功率微波(HPM)馈源辐射总功率的相关技术环节。仿真计算了某型X带HPM馈源辐射场分布,设计了积分法测量辐射总功率的参数,并对积分总功率与端口注入功率的关系以及积分方法引入的测量误差进行了计算。设计了由8路HPM辐射场功率密度测量系统组成阵列,对馈源辐射场功率密度进行测量,保证功率密度测量结果一致性和重复性。测量结果表明:多路测量系统测量波形相同,单路系统多次重复测量偏差在±0.1dB内,多路测量系统对同一点辐射场功率密度测量偏差在±0.3dB内,馈源热测E面方向图与冷测结果基本符合,积分总功率与等效辐射功率测量结果吻合较好。

关键词：高功率微波馈源总功率测量阵列法

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一种新型宽频带圆极化球螺旋馈源

电波科学学报 2009年第3期24卷 463-466页

作者：刘国玺耿京朝王大为张厚中国电子科技集团公司第54研究所河北石家庄050081 空军工程大学陕西三原713800

提出了一种新型宽频带圆极化球螺旋馈源,给出了球面螺旋的几何关系和理论分析,得到了辐射场的解析关系和不同模式下远场的表达式。运用该理论进行工程设计并进行了实际测试,测试结果与理论分析的吻合,验证了理论分析和工程设计的正确性... 详细信息

提出了一种新型宽频带圆极化球螺旋馈源,给出了球面螺旋的几何关系和理论分析,得到了辐射场的解析关系和不同模式下远场的表达式。运用该理论进行工程设计并进行了实际测试,测试结果与理论分析的吻合,验证了理论分析和工程设计的正确性。与传统圆极化馈源相比,该馈源具有结构简单、频带宽、体积小等优势。

关键词：宽带圆极化球面螺旋馈源

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UHF雷达天线馈源的研究

西安电子科技大学学报 2004年第2期31卷 234-237页

作者：李萍梁昌洪张殿富西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 武警工程学院陕西西安710086

针对机载合成孔径雷达天线小型化、高增益和宽频带的问题,提出一种棱柱面雷达天线的新馈源.该馈源基于共面波导工艺,将薄金属偶极板印制在介质衬底两侧,完成了二元"H"形天线阵的设计.通过结构仿真和优化设计,使该天线阵在超高频频段的... 详细信息

针对机载合成孔径雷达天线小型化、高增益和宽频带的问题,提出一种棱柱面雷达天线的新馈源.该馈源基于共面波导工艺,将薄金属偶极板印制在介质衬底两侧,完成了二元"H"形天线阵的设计.通过结构仿真和优化设计,使该天线阵在超高频频段的带宽达到2 2倍频程;带内驻波小于1 85;中心频率处的增益大于9 60dBi.仿真结果表明,该天线阵能构成宽带UHF频段雷达天线的新馈源.

关键词： UHF 雷达天线馈源 “H”型印刷天线阵合成孔径雷达宽频带结构仿真优化设计