從有源相控陣天線走向天線陣列微系統(四)
4.2.2、多功能 / 低功耗集成電路技術 在半導體外延材料技術和微波單片集成電路工藝不斷進步的推動下 , 微波單片集成電路逐漸向多功能方向發展 , 由于多功能芯片的不同功能電路之間的互連已在內部完成 , 焊點數量大大減少 , 可大幅度縮減芯片體積 , 降低成本 , 提高集成一致性和可靠性 . 例如微波收發多功能芯片可以將放大器、移相器、開關、衰減器等集成在一個芯片內 , 替代傳統單功能芯片 . 由于多功能芯片的制造大多還沒有專門的工藝平臺 , 對于發射功率較小的情況 , 采用低噪聲工藝實現 , 而功率較大時可采用功率工藝實現 ,所以接收或發射性能可能不能同時達到最佳狀態 , 接收和發射鏈路的設計要素常常彼此沖突 , 因此在接收和發射性能平衡兼顧下 , 進行最優化設計是研究難點 。 低功耗集成電路的實質就是在集成電路的基礎上 , 將整個電路系統的能耗降至最低 , 需要解決高......閱讀全文
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統-(四)
4.2.2、多功能 / 低功耗集成電路技術 在半導體外延材料技術和微波單片集成電路工藝不斷進步的推動下 , 微波單片集成電路逐漸向多功能方向發展 , 由于多功能芯片的不同功能電路之間的互連已在內部完成 , 焊點數量大大減少 , 可大幅度縮減芯片體積 , 降低成本 , 提高集成一致性
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統-(一)
本文圍繞高分辨率對地微波成像雷達對天線高效率、低剖面和輕量化的迫切需求 , 分析研究了有源陣列天線的特點、現狀、趨勢和瓶頸技術 , 針對對集成電路后摩爾時代的發展預測 , 提出了天線陣列微系統概念、內涵和若干前沿科學技術問題 , 分析討論了天線陣列微系統所涉及的微納尺度下多物理場耦
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統-(三)
3.3、天線陣列微系統與常規微系統之間關系 ? 微系統的概念隨著相關學科發展、技術推動 , 以及應用需求的牽引 , 其內涵也在不斷豐富和發展 . 早期 , 微系統 (microsystem) 概念在歐洲同行中使用 , 在美國被稱為 MEMS, 在日本被稱為微機械 (micromachi
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統-(五)
4.4、封裝與熱管理技術 ? 極大功能化、微納尺度、多尺度結構、多類型材料 , 以及有源和無源嵌入式厚薄膜元件是實現天線陣列微系統的重要特征 . 隨著天線陣列微系統向小型化、高性能和高密度集成的發展 , 多功能器件( 例如 GaN, SoC 芯片 ) 的功耗不斷增大 , 芯片散
從有源相控陣天線走向天線陣列微系統-(二)
AiP 是通過封裝材料與工藝 , 將天線集成在攜帶芯片的封裝內 . 封裝天線技術繼承和發揚了微帶天線、多芯片電路模塊及瓦片式相控陣天線結構的集成概念 , 將天線觸角伸向集成電路、封裝與新型材料等領域.相比于 AoC, AiP 將多種器件與電路集成在一個封裝內 , 完成片上天線難以實
5G仿真解決方案-|-相控陣仿真技術詳解-(二)
但需要注意的是,單元法分析對陣列作了如下假設: 陣列無限大; 每個單元的方向圖都完全相同; 陣列所有單元等幅激勵,相位等差變化 ? 所以單元法無法考慮陣列的邊緣效應,也不能單獨設置每個單元的激勵,并且無法定義復雜形狀的陣列。 ? 全陣精確仿真 ? 以上提到通
淺談相控陣雷達-(一)
我們知道,蜻蜓的每只眼睛由許許多多個小眼組成,每個小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似,相控陣雷達的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數目和雷達的功能有關,可以從幾百個到幾萬個。這些單元有規則地排列在平面上,構成陣列天線。利用電磁波相干
各種雷達的優點和缺點
從舊到新說起吧:第一種:普勒雷達(機械雷達),就是雷達發射“普勒脈沖信號”,又分為單普勒脈沖和多普勒脈沖;所謂的單普勒就是飛機雷達只能發射一束脈沖信號,其雷達不能邊發射信號邊接受信號,工作模式就是發射信號后,然后停止發射信號來轉為接受信號模式;多普勒脈沖雷達就是飛機能發射多個信號,不斷地發射不斷的接
5G仿真解決方案-|-相控陣仿真技術詳解-(一)
天線是移動通信系統的重要組成部分,隨著移動通信技術的發展,天線形態越來越多樣化,并且技術也日趨復雜。進入5G時代,大規模MIMO、波束賦形等成為關鍵技術,促使天線向著有源化、復雜化的方向演進。天線設計方式也需要與時俱進,采用先進的仿真手段應對復雜設計需求,滿足5G時代天線不斷提高的性能要求。
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析(四)
H面輻射方向圖比較從以上結果可以看出,采用主從邊界+Floquent Port、主從邊界+PML以及輻射邊界的單元法計算天線陣列的結果和全陣列計算的結果在主瓣區域內基本一致,可以再定性上分析出陣列的場分布以及電掃描結果。但單元法計算的副瓣及后瓣區域結果與實際全陣列結果相差較大。其中,采用輻射
淺談相控陣雷達-(三)
歐洲篇 歐洲國際合作 ? 1993年,為彌補"臺風"戰斗機現有CAPTOR雷達的諸多缺陷,英、法、德三國聯合啟動了機載多模固態有源相控陣雷達(AMSAR)項目。AMSAR將裝備于"臺風"和"陣風"(目前"陣風"裝備的是RBE-2無源雷達)戰斗機。隨后,三方成立了GTDAR(GEC-
國外研發出可折疊變形天線陣列
美國普林斯頓大學科研團隊研發了一種新型天線陣列。變形陣列被設計成一個被稱為水彈(Water Bomb)的折疊紙盒,以創建一個可重構的、適應性強的雷達成像表面。 為了構建該系統,該團隊在標準平板上安裝了新型寬帶超表面天線,然后將許多天線面板連接到一個精確設計的折紙表面。通過適當的順序折疊和展開面
基于特征模理論的系統天線設計方法(四)
圖4-2、端口添加激勵后的有源功率(紫色曲線天線總有源功率vs. 藍色曲線為模式1有源功率vs.綠色曲線為模式3有源功率)圖4-3、端口添加激勵后的有源功率(藍色曲線為模式1有源功率vs.綠色曲線為模式3有源功率),均采用公式計算得到,與圖4-2所示的結果吻合圖5-1、前六種模式的振子電流分布圖5-
天線類型的普及與介紹(四)
透鏡天線具有下列優點:1、旁瓣和后瓣小,因而方向圖較好;2、制造透鏡的精度不高,因而制造比較方便。其缺點是效率低,結構復雜,價格昂貴。透鏡天線用于微波中繼通信中。開槽天線在一塊大的金屬板上開一個或幾個狹窄的槽,用同軸線或波導饋電,這樣構成的天線叫做開槽天線,也稱裂縫天線。為了得到單向輻射,金屬板的后
踢開毫米波技術商用“絆腳石”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454964.shtm 毫米波頻段正成為寬帶衛星通信、5G移動通信發展的“黃金”頻段,但解決毫米波無線通信傳播距離受限成為難題。科學家發現,大規模相控陣是解決上述問題的核心關鍵技術,但傳統毫米波相控陣因
HFSS在天線設計上的應用(四)
6)XOZ方向圖:方向圖是方向性函數的圖形表示,它可以形象描繪天線輻射特性隨著空間方向坐標的變化關系。輻射特性有輻射強度、場強、相位和極化。通常討論在遠場半徑為常數的大球面上,天線輻射(或接收)的功率或者場強隨位置方向坐標的變化規律,并分別稱為功率方向圖和場方向圖。天線方向圖是在遠場區確定的,所以又
毫米波/大規模MIMO/波束成形等,5G關鍵技術給天線設計2
小基站技術小基站主要專注熱點區域的容量吸收和弱覆蓋區的信號增強,信號覆蓋范圍從十幾米到幾百米。小基站在在3G時代就已開始應用,以家庭基站是作為3G網絡室內覆蓋和業務分流的重要方案。在2G時代,由于宏基站覆蓋范圍較廣,室內主要采用室分系統為主,小基站應用場景相對有限。在3G時代,由于仍然以采取
HFSS結合UTD計算機載天線方向圖
1、引言機載相控陣天線方向圖的預測是電磁計算領域的一個帶有挑戰性的課題。由于機載平臺在很多工作頻段是電大尺寸的平臺,并且考慮到相控陣天線單元眾多,因此無法直接用商業軟件仿真模擬天線的受擾方向圖。而且,限于計算資源,單純采用有限元法(FEM)、矩量法(MOM)、時域有限差分法(FDTD)等數值計算方法
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析(一)
摘要:陣列天線具有增益高、波束窄、指向可控等特點,在雷達和移動通信等場合得到廣泛應用。陣列天線由于單元數較多,全陣列仿真計算對資源要求高,且需要花費大量時間。本文借助HFSS軟件提供陣列計算幾種常用的方式,通過比較分析各自優缺點,總結出最為準確的結果,為陣列計算提供一定參考和指導。關鍵詞:陣列天線;
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析(三)
E面輻射方向圖比較H面輻射方向圖比較全尺寸陣列Floquent_Port+主從邊界PML+主從邊界輻射邊界E面輻射方向圖比較
基于HFSS的天線陣列計算方法比較分析(二)
二、HFSS計算天線陣列方法匯整最為準確的天線陣場計算為全陣列計算。天線組陣后,各單元間會產生互耦;天線陣的邊緣會存在場的繞射等邊緣效應,這使得使用方向圖乘積定理計算天線陣的場時變得不夠準確。但考慮到大型陣列計算需要大量資源和時間,單元法作為估測陣列場分布有一定的指向意義。HFSS單元計算+陣列計算
EMC常用天線介紹
天線在EMC、RF測試,測量中運用相當普遍,常用天線如下:1、雙錐天線:常用于RSE替代法測試。常用工作頻段:30MHz~300MHz2、對數天線:常用于輻射場地NSA校準。常用工作頻段:30MHz~1GHz3、對數周期天線:常用于輻射騷擾/輻射雜散低頻測試。常用工作頻段:30MHz~3GHz4、三
接收天線的分類
1.垂直天線 ?垂直天線在無線電監測設備中使用的很多。垂直天線實際上是一種偶極子天線。偶極天線由兩根導體組成,每根為1/4波長,即天線總長度為半波長。所以偶子天線叫半波振子。偶極天線的振子可以水平位置,也可垂直位置。它的方向圖以饋電點為對稱。饋電點在半波振子的中心。饋電點的阻抗為純電阻,近似75Ω(
毫米波圓極化介質復合波導縫隙陣列天線的HFSS設計
本文利用ANSYS HFSS設計了一種工作于毫米波段的介質復合波導縫隙天線陣列,在介質覆銅板加工出縫隙并與波導槽復合形成輻射結構,利用HFSS 軟件仿真并分析縫隙導納,泰勒加權實現陣列綜合。設計平面和差網絡實現天饋系統一體化,利用介質覆銅板加工出圓極化柵,并利用HFSS對整體天線進行了仿真調
基于微波光子技術的構架和路線探討-(二)
2 先進相控陣的需求與挑戰 2.1 相控陣雷達特征 未來先進相控陣技術的需求主要體現在 4 個方面,如圖 1 所示。 ? 圖 1 未來相控陣雷達發展趨勢示意 ? (1) 寬帶化。寬帶化的需求是由未來信息系統的作戰使命與任務決定的。一方面,多種探測對象和任務
合成孔徑雷達與相控陣的關系
一種與合成孔徑雷達密切相關的技術是使用實際天線陣列(稱為“相控陣列”),這些天線元件在垂直于雷達距離維度的一個或兩個維度上進行空間排布。這些物理陣列是真正的合成陣列,實際上是由一組輔助物理天線合成的。它們的操作不需要涉及相對于目標的運動。這些陣列的所有元件同時實時接收,通過它們的信號可以分別受到
天線分集技術的原理
最初,許多設計者可能會擔心區域規范的復雜性問題,因為在全世界范圍內,不同區域規范也各異。然而,只要多加研究便能了解并符合不同區域的法規,因為在每一個地區,通常都會有一個政府單位負責頒布相關文件,以說明“符合特定目的的發射端相關的規則。無線電通信中更難于理解的部分在于無線電通信鏈路質量與多種外部因素相
基于特征模理論的系統天線設計方法(三)
圖2-2、前三種模式特征角(CA)隨頻率的變化曲線圖2-3、前三種模式MS隨頻率的變化曲線以及帶寬圖3、反射系數隨頻率的變化曲線(藍色曲線天線端口的總反射系數vs. 綠色曲線模式1反射系數vs. 紅色曲線模式3反射系數)圖4-1、模式加權系數隨頻率的變化曲線(藍色曲線為模式1 vs. 綠色曲線為模式
基于特征模理論的系統天線設計方法(五)
B、矩形環天線特征模分析例2中采用的矩形環形天線邊長為0.229米,掃頻范圍為100MHz ~ 1400MHz,采樣131個頻點。圖6、前八種模式特征角(CA)隨頻率的變化曲線圖7、100MHz時前六種模式的電流分布圖8、前八種模式MS隨頻率的變化曲線圖9、在方形環天線棱邊起始點饋電時其端口VSWR
基于特征模理論的系統天線設計方法(六)
C、MiMO天線特征模分析MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線,使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收,從而改善通信質量。它能充分利用空間資源,通過多個天線實現多發多收,在不增加頻譜資源和天線發射功率的