从有源相控阵天线走向天线阵列微系统（一）
本文围绕高分辨率对地微波成像雷达对天线高效率、低剖面和轻量化的迫切需求 , 分析研究了有源阵列天线的特点、现状、趋势和瓶颈技术 , 针对对集成电路后摩尔时代的发展预测 , 提出了天线阵列微系统概念、内涵和若干前沿科学技术问题 , 分析讨论了天线阵列微系统所涉及的微纳尺度下多物理场耦合模型、微波半导体集成电路、混合异构集成、封装及功能材料等关键技术及其解决途径 , 并对天线阵列微系统在下一代微波成像雷达中的应用进行了展望 。 1、引言 中国高分辨率对地观测系统重大专项是国家下达的一项重大科研项目 . 高分辨率对地微波成像雷达是高分辨率对地观测系统重大专项重要组成部分 . 微波成像雷达不仅能提供高分辨率的地面静止目标的结构形状信息 , 而且能实时探测地面、空中或空间的运动目标 . 微波成像雷达系统能力与目标的电磁特性、天线理论和工程及信号处理技术等密切相关 。......阅读全文
从有源相控阵天线走向天线阵列微系统－（一）
本文围绕高分辨率对地微波成像雷达对天线高效率、低剖面和轻量化的迫切需求 , 分析研究了有源阵列天线的特点、现状、趋势和瓶颈技术 , 针对对集成电路后摩尔时代的发展预测 , 提出了天线阵列微系统概念、内涵和若干前沿科学技术问题 , 分析讨论了天线阵列微系统所涉及的微纳尺度下多物理场耦
从有源相控阵天线走向天线阵列微系统－（三）
3.3、天线阵列微系统与常规微系统之间关系 微系统的概念随着相关学科发展、技术推动 , 以及应用需求的牵引 , 其内涵也在不断丰富和发展 . 早期 , 微系统 (microsystem) 概念在欧洲同行中使用 , 在美国被称为 MEMS, 在日本被称为微机械 (micromachi
从有源相控阵天线走向天线阵列微系统－（四）
4.2.2、多功能 / 低功耗集成电路技术 在半导体外延材料技术和微波单片集成电路工艺不断进步的推动下 , 微波单片集成电路逐渐向多功能方向发展 , 由于多功能芯片的不同功能电路之间的互连已在内部完成 , 焊点数量大大减少 , 可大幅度缩减芯片体积 , 降低成本 , 提高集成一致性
从有源相控阵天线走向天线阵列微系统－（二）
AiP 是通过封装材料与工艺 , 将天线集成在携带芯片的封装内 . 封装天线技术继承和发扬了微带天线、多芯片电路模块及瓦片式相控阵天线结构的集成概念 , 将天线触角伸向集成电路、封装与新型材料等领域.相比于 AoC, AiP 将多种器件与电路集成在一个封装内 , 完成片上天线难以实
从有源相控阵天线走向天线阵列微系统－（五）
4.4、封装与热管理技术 极大功能化、微纳尺度、多尺度结构、多类型材料 , 以及有源和无源嵌入式厚薄膜元件是实现天线阵列微系统的重要特征 . 随着天线阵列微系统向小型化、高性能和高密度集成的发展 , 多功能器件( 例如 GaN, SoC 芯片 ) 的功耗不断增大 , 芯片散
5G仿真解决方案－|－相控阵仿真技术详解－（二）
但需要注意的是，单元法分析对阵列作了如下假设： 阵列无限大； 每个单元的方向图都完全相同； 阵列所有单元等幅激励，相位等差变化 所以单元法无法考虑阵列的边缘效应，也不能单独设置每个单元的激励，并且无法定义复杂形状的阵列。 全阵精确仿真 以上提到通
各种雷达的优点和缺点
从旧到新说起吧：第一种：普勒雷达（机械雷达），就是雷达发射“普勒脉冲信号”，又分为单普勒脉冲和多普勒脉冲；所谓的单普勒就是飞机雷达只能发射一束脉冲信号，其雷达不能边发射信号边接受信号，工作模式就是发射信号后，然后停止发射信号来转为接受信号模式；多普勒脉冲雷达就是飞机能发射多个信号，不断地发射不断的接
浅谈相控阵雷达－（一）
我们知道，蜻蜓的每只眼睛由许许多多个小眼组成，每个小眼都能成完整的像，这样就使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似，相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元（称为阵元）组成，单元数目和雷达的功能有关，可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上，构成阵列天线。利用电磁波相干
5G仿真解决方案－|－相控阵仿真技术详解－（一）
天线是移动通信系统的重要组成部分，随着移动通信技术的发展，天线形态越来越多样化，并且技术也日趋复杂。进入5G时代，大规模MIMO、波束赋形等成为关键技术，促使天线向着有源化、复杂化的方向演进。天线设计方式也需要与时俱进，采用先进的仿真手段应对复杂设计需求，满足5G时代天线不断提高的性能要求。
浅谈相控阵雷达－（三）
欧洲篇 欧洲国际合作 1993年，为弥补"台风"战斗机现有CAPTOR雷达的诸多缺陷，英、法、德三国联合启动了机载多模固态有源相控阵雷达（AMSAR）项目。AMSAR将装备于"台风"和"阵风"（目前"阵风"装备的是RBE-2无源雷达）战斗机。随后，三方成立了GTDAR（GEC-
国外研发出可折叠变形天线阵列
美国普林斯顿大学科研团队研发了一种新型天线阵列。变形阵列被设计成一个被称为水弹（Water Bomb）的折叠纸盒，以创建一个可重构的、适应性强的雷达成像表面。 为了构建该系统，该团队在标准平板上安装了新型宽带超表面天线，然后将许多天线面板连接到一个精确设计的折纸表面。通过适当的顺序折叠和展开面
基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析（一）
摘要：阵列天线具有增益高、波束窄、指向可控等特点，在雷达和移动通信等场合得到广泛应用。阵列天线由于单元数较多，全阵列仿真计算对资源要求高，且需要花费大量时间。本文借助HFSS软件提供阵列计算几种常用的方式，通过比较分析各自优缺点，总结出最为准确的结果，为阵列计算提供一定参考和指导。关键词：阵列天线；
踢开毫米波技术商用“绊脚石”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454964.shtm 毫米波频段正成为宽带卫星通信、5G移动通信发展的“黄金”频段，但解决毫米波无线通信传播距离受限成为难题。科学家发现，大规模相控阵是解决上述问题的核心关键技术，但传统毫米波相控阵因
基于特征模理论的系统天线设计方法（一）
一、概述不断提高通信系统的通信容量和质量，是无线通信的永恒主题。随着无线通信技术的迅速发展，人们对天线的设计提出了越来越多的要求。采用超宽带（UWB）技术和多输入多输出（MIMO）技术在提高数据传输率方面具有极大的潜力，MIMO技术能够提高通信系统的信噪比，提高信道容量及抑制信道衰落，对于移动设备来
毫米波/大规模MIMO/波束成形等，5G关键技术给天线设计2
小基站技术小基站主要专注热点区域的容量吸收和弱覆盖区的信号增强，信号覆盖范围从十几米到几百米。小基站在在3G时代就已开始应用，以家庭基站是作为3G网络室内覆盖和业务分流的重要方案。在2G时代，由于宏基站覆盖范围较广，室内主要采用室分系统为主，小基站应用场景相对有限。在3G时代，由于仍然以采取
HFSS结合UTD计算机载天线方向图
1、引言机载相控阵天线方向图的预测是电磁计算领域的一个带有挑战性的课题。由于机载平台在很多工作频段是电大尺寸的平台，并且考虑到相控阵天线单元众多，因此无法直接用商业软件仿真模拟天线的受扰方向图。而且，限于计算资源，单纯采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、时域有限差分法(FDTD)等数值计算方法
天线类型的普及与介绍（一）
天线总输入功率的比值，称该天线的最大增益系数。它是比天线方向性系数更全面的反映天线对总的射频功率的有效利用程度。并用分贝数表示。可以用数学推证，天线最大增益系数等于天线方向性系数和天线效率的乘积。天线效率它是指天线辐射出去的功率（即有效地转换电磁波部分的功率）和输入到天线的有功功率之比。是恒小于1的
电场、磁场与天线的关系（一）
一、电场与磁场电场（E场）产生于两个具有不同电位的导体之间。电场的单位为m／V，电场强度正比于导体之间的电压，反比于两导体间的距离。磁场（H场）产生于载流导体的周围，磁场的单位为m／A，磁场正比于电流，反比于离开导体的距离。当交变电压通过网络导体产生交变电流时，会产生电磁（EM）波，E场和H场互为正
EMC常用天线介绍
天线在EMC、RF测试，测量中运用相当普遍，常用天线如下：1、双锥天线：常用于RSE替代法测试。常用工作频段：30MHz~300MHz2、对数天线：常用于辐射场地NSA校准。常用工作频段：30MHz~1GHz3、对数周期天线：常用于辐射骚扰/辐射杂散低频测试。常用工作频段：30MHz~3GHz4、三
接收天线的分类
1.垂直天线 垂直天线在无线电监测设备中使用的很多。垂直天线实际上是一种偶极子天线。偶极天线由两根导体组成，每根为1/4波长，即天线总长度为半波长。所以偶子天线叫半波振子。偶极天线的振子可以水平位置，也可垂直位置。它的方向图以馈电点为对称。馈电点在半波振子的中心。馈电点的阻抗为纯电阻，近似75Ω(
基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析（三）
E面辐射方向图比较H面辐射方向图比较全尺寸阵列Floquent_Port+主从边界PML+主从边界辐射边界E面辐射方向图比较
基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析（四）
H面辐射方向图比较从以上结果可以看出，采用主从边界+Floquent Port、主从边界+PML以及辐射边界的单元法计算天线阵列的结果和全阵列计算的结果在主瓣区域内基本一致，可以再定性上分析出阵列的场分布以及电扫描结果。但单元法计算的副瓣及后瓣区域结果与实际全阵列结果相差较大。其中，采用辐射
基于HFSS的天线阵列计算方法比较分析（二）
二、HFSS计算天线阵列方法汇整最为准确的天线阵场计算为全阵列计算。天线组阵后，各单元间会产生互耦；天线阵的边缘会存在场的绕射等边缘效应，这使得使用方向图乘积定理计算天线阵的场时变得不够准确。但考虑到大型阵列计算需要大量资源和时间，单元法作为估测阵列场分布有一定的指向意义。HFSS单元计算+阵列计算
HFSS在天线设计上的应用（一）
HFSS作为业界第一个商业化的三维全波任意结构电磁场仿真工具，可以为天线及其系统设计提供全面的仿真功能：包括设计、优化及天线的性能评估。HFSS能够精确仿真计算天线的各种电性能，包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、计划比、半功率波瓣宽度、内部电磁场场型、天线阻抗、电压驻波比、S参数等
基于微波光子技术的构架和路线探讨－（二）
2 先进相控阵的需求与挑战 2.1 相控阵雷达特征 未来先进相控阵技术的需求主要体现在 4 个方面，如图 1 所示。 图 1 未来相控阵雷达发展趋势示意 (1) 宽带化。宽带化的需求是由未来信息系统的作战使命与任务决定的。一方面，多种探测对象和任务
合成孔径雷达与相控阵的关系
一种与合成孔径雷达密切相关的技术是使用实际天线阵列(称为“相控阵列”)，这些天线元件在垂直于雷达距离维度的一个或两个维度上进行空间排布。这些物理阵列是真正的合成阵列，实际上是由一组辅助物理天线合成的。它们的操作不需要涉及相对于目标的运动。这些阵列的所有元件同时实时接收，通过它们的信号可以分别受到
毫米波圆极化介质复合波导缝隙阵列天线的HFSS设计
本文利用ANSYS HFSS设计了一种工作于毫米波段的介质复合波导缝隙天线阵列，在介质覆铜板加工出缝隙并与波导槽复合形成辐射结构，利用HFSS 软件仿真并分析缝隙导纳，泰勒加权实现阵列综合。设计平面和差网络实现天馈系统一体化，利用介质覆铜板加工出圆极化栅，并利用HFSS对整体天线进行了仿真调
雷达在陆地、空中和海上的应用（二）
脉冲压缩采用不同的调制技术可以实现脉冲压缩，它是一种可以用来克服距离和分辨率之间的权衡技术。脉冲压缩使长脉冲能够传输，然后在接收端进行压缩，从而使雷达系统同时实现远程和高分辨率。单脉冲压缩技术基于线性频率调制（图4）。使用这种技术，脉冲从某个射频载波频率开始，在整个脉冲持续时间内线性增加频率
天线分集技术的原理
最初，许多设计者可能会担心区域规范的复杂性问题，因为在全世界范围内，不同区域规范也各异。然而，只要多加研究便能了解并符合不同区域的法规，因为在每一个地区，通常都会有一个政府单位负责颁布相关文件，以说明“符合特定目的的发射端相关的规则。无线电通信中更难于理解的部分在于无线电通信链路质量与多种外部因素相
基于特征模理论的系统天线设计方法（六）
C、MiMO天线特征模分析MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的