首页 > 学术论文知识库 > 阵列天线研究论文

阵列天线研究论文

发布时间:

阵列天线研究论文

增益高,波束方向好控制

内容简介《2011年全国天线年会论文集(套装上下册)》集中反映了国内天线领域的研究动向,汇集了本领域科研工作者的最新研究成果,涵盖了本领域的很多前沿研究方向,内容涉及天线理论、微带天线与印刷天线、自适应阵列天线与智能天线、可重构天线、相控阵天线、多频段天线、宽带/超宽带天线、波束形成与波束赋形、频率选择表面、计算电磁学、电磁散射、逆散射与成像等三十二个类别。[1]目录上册第1部分 微带天线与印刷天线一种机载共形微带八木天线的设计方法小型双频圆极化微带天线的设计一种新型双频微带天线的分析与设计应用于WLAN/WiMAX的三频段微带贴片天线设计宽频带双波段双极化合成孔径雷达天线阵列单元设计一种具有谐波抑制功能的宽带缝隙天线一种小型化宽频带n形微带天线超高频RFID读写器天线设计低功率密度下具有通信功能的整流天线新型平面树状分形天线小型化研究平面四臂缝隙螺旋天线的一种轴比改进设计仿真一种用于WLANwIMA三频段新型小型化微带天线一种基于Fabry-Perot谐振腔的新型低剖面高增益天线一种基于CRLH-TL的三馈圆极化微带天线的设计多频宽带卫星导航接收天线的设计双金属板加载水平极化全向天线一种加载CSRR的新型三频微带天线紧凑型非对称裂缝圆极化GPS天线及其阵列的研究一种新型的微带天线小型化设计带三角形槽梯形印制单极超宽带天线一种双层宽带微带天线设计应用于RFID中宽频带贴片小天线的设计与研究天线窗对方形微带天线辐射特性影响的研究一种新型共面波导馈电宽带圆极化印刷天线双频双模卫星导航微带天线设计与制备一种用于手机终端的宽带MIMO双天线设计一种新型小型化定向天线的设计有机磁性材料基片微带天线研究S波段双圆极化微带贴片天线设计一种适用于移动通信的宽带贴片天线形寄生单元的新型超宽带陷波天线宽频带宽波瓣准端射圆极化微带八木天线基于RFID应用的印刷L型双频天线小型化GPS抑制表面波天线研究一种双频双圆极化宽波束微带天线一种新型高隔离度MIMO天线的设计基于EBG/AMC微带天线工作模式影响的仿真分析基于EBG的波束切换微带天线单元研究一种缺陷地结构宽带双频微带天线基于ADS的小型化微带天线设计分形对数周期天线设计一种宽频带宽波束圆极化微带天线的设计AMC结构在双层介质微带天线阵列中的应用基于L型探针的宽带宽波束圆极化微带天线的设计新型x波段高增益微带天线设计一种新颖的低剖面L波段宽带圆极化缝隙天线一种宽带三极化MIMO天线一款WL,AN双频印刷天线的设计与实现4元s波段宽频带高增益微带阵列天线的设计一新型双频双圆极化微带折合天线一种侧馈对跖Vivaldi天线的设计一种新型圆极化四元微带振子天线阵的设计与实现印刷法制作RFID天线研究进展利用多层环状结构设计多频微带天线基于L频段圆极化缝隙天线的设计与实现5-12GHz共形对数周期天线的分析与设计一种用于小型化的集总电感加载EBG结构及其双带隙实现新型小型化双频GNSS微带天线互补双环左手材料高性能微带天线一种宽频带高增益多层微带天线的研究……第2部分 多频段/宽带天线第3部分 计算电磁学第4部分 阵列天线第5部分 反射面天线第6部分 毫米波天线下册第7部分 相控阵天线第8部分 电磁散射、逆散射与成像第9部分 电磁带隙结构与左手媒质第10部分 波束形成与波束赋形第11部分 自适应阵列天线与智能线第12部分 线天线第13部分 天线测量第14部分 电波传播第15部分 天线馈电网络第16部分 单脉冲天线第17部分 无线通信中的天线技术第18部分 共形天线第19部分 可重构天线第20部分 漏波天线第21部分 频率选择表面第22部分 孔径天线与馈源第23部分 合成孔径雷达第24部分 有源天线第25部分 电小天线第26部分 亚毫米波/THz天线第27部分 天线罩第28部分 瞬态天线第29部分 随机表面与粗糙表面第30部分 槽天线第31部分 其他

卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线

1引言

星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。

2双线极化天线馈源阵列

为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

底层结构

馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

顶层结构

顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

中间层结构

中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。

馈源阵列的装配

馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

3仿真及实测效果

馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。

4结束语

本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

参考文献

[1]徐烨烽.创新引领、精进发展、规模应用-谈动中通天线发展新趋势[J].卫星与网络,2013,09:39-40.

[2]LouisJ.,IppolitoJr著.孙宝升译.卫星通信系统工程[M].北京:国防工业出版社,2012,3.

[3]MiuraA.,Yamamotos,Huan-bangLi,[J].,2002,51(5):1153-1164.

[4]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[硕士学位论文].西安电子科技大学,2009,3-4.

[5]汤铭.动中通伺服系统的设计[J].现代雷达,2003,25(4):51-54.

[6]阮晓刚,汪宏武.动中通卫星天线技术及产品的应用[J].卫星与网络,2006,3:34-37.

1)阵列天线路由器的天线核心由电路板构成,这是一般传统金属天线的40倍。如此出众的信号提升,让你的每一个联网设备都能享受到稳定、快速WiFi网络。2)采用了PCB电路板阵列天线,形状为薄片状,与传统的金属柱状天线相比,在信号发射扁平信号覆盖为碟形,而非球形。相同功率水平传输范围更广,极限情况下传输更稳定。球形信号,功率大不说,水平覆盖范围较小,家中 WiFi 信号大部分被白白浪费掉了。3)传统天线路由器的外部天线是一直在增多,但是阵列天线路由器都集成到了机壳内部显得更加美观与稳定。特别随着现在智能家居的兴起,原来传统天线路由器灰头土脸的呆在角落里,现在阵列天线路由器变身成为客厅桌子上的一件标准电子产品兼具家庭智能音响,地位极大提高了!

博士后论文天线研究

背景

如今,我们身边的各种电子产品,例如智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备等,几乎都离不开电池供电。然而,电池却存在着使用寿命有限、续航能力有限、需要反复充电、安全隐患等问题。因此,电池也成为了影响现代电子产品性能与用户体验的关键因素之一。

为此,科学家们一直在积极研发让电子产品摆脱电池的新型供电方案。之前,笔者也为大家介绍过许多这方面的案例。接下来,让我们先来看几个经典案例:

(一)美国华盛顿大学发明的全球首款无需电池的手机,能从周围环境中的无线电信号或者光线中获取几微瓦的能量,保证正常手机通话。

(二)美国哈佛大学维斯生物启发工程研究所和约翰·保尔森工程和应用科学学院的科研人员团队创造出一种无需电池的折纸机器人,它能够通过磁场,无线地提供能量和进行控制,展开可重复的复杂运动。

(三)中国科学院、重庆大学、美国佐治亚理工学院、台湾 科技 大学等机构的科研人员组成的团队,在中华传统剪纸艺术启发下,开发出一种轻量的、剪纸式样的摩擦电纳米发电机(TENG),能采集人体运动的能量,为电子产品供电。

(四)美国密歇根州立大学的科研人员开发出由铁电驻极体纳米发电机(FENG)组成的柔性设备,让电子设备直接从人体运动中采集能量。

创新

今天,笔者要为大家介绍一项让电子产品摆脱电池的新科研进展。

近日,美国麻省理工学院联合其他科研机构(马德里理工大学、美国陆军研究实验室、马德里卡洛斯三世大学、波士顿大学、南加利福尼亚大学)开发首个能将WiFi信号的能量转化为电力的完全柔性设备,它可以为电子产品供电。

能将交流变化的电磁波转化为直流电的设备被成为“整流天线”。在《自然(Nature)》期刊上发表的论文中,研究人员们演示了一种新型整流天线。

技术

该整流天线采用了一个柔性射频(RF)天线,以交流变化的波形捕捉电磁波(包括携带WiFi信号的那些)。然后,这个天线被连接至一个由仅为几个原子厚度的“二维半导体”制成的新型器件。这种交流信号传送到半导体中,被半导体转化为直流电压,而直流电压可用于为电子电路供电或者为电池充电。

通过这种方式,无需电池的设备被动地捕捉无处不在的WiFi信号,并将其转化为有用的直流电源。更进一步说,该设备是柔性的,并能通过“卷对卷(roll-to-roll )“工艺制备,从而可以覆盖非常大的面积。

所有的整流天线都依赖一个称为“整流器”的元件,这个元件将交流输入信号转化为直流电源。传统的整流天线将硅或者砷化镓用于整流器。这些材料可以覆盖WiFi频段,可惜它们是刚性的。尽管采用这些材料制造小型器件相对便宜,但用它们覆盖大面积,例如建筑物与墙壁的表面,成本过高。长期以来,研究人员们一直在尝试解决这些问题。但是目前所报告的柔性天线很少工作在低频率下,并且无法捕捉与转化千兆赫频率的信号,然而大多数相关的手机和WiFi信号都处于这个频率。

为了构造他们的整流器,研究人员们采用了一种称为“二硫化钼(MoS2)”的新型二维材料。它只有三个原子的厚度,是全球最薄的半导体之一。MoS2 可用于构造柔性的半导体元器件,例如处理器。

这么做时,团队利用了二硫化钼的一种“奇特”行为:当接触特定的化学物质时,材料的原子会重新排列,表现得如同开关一样,产生一种从半导体到金属材料的相变。这种结构也称为“肖特基二极管”,它是利用金属与半导体接触形成的“半导体-金属结”原理制作的。

论文第一作者、电子工程与计算机博士后 Xu Zhang(不久将成为卡耐基梅隆大学的助理教授)表示:“通过将 MoS2 设计成二维的半导体-金属结,我们构建出了原子薄度、超高速的肖特基二极管,它可以同步减少串联电阻与寄生电容。”

在电子器件中,寄生电容是一种不可避免的情况。这种情况下,特定的材料存储少量的电荷,将使电路速度变慢。因此,寄生电容越低,整流器速度就越快,运行频率也越高。研究人员们设计的肖特基二极管中的寄生电容,比目前最先进的柔性整流器中的寄生电容,要小一个数量级。因此,这种二极管的信号转化速度更快,可采集并转化10GHz的无线信号。

Zhang 表示:“这种设计将带来一种完全柔性的设备,它快到可覆盖我们日常使用的电子器件的大多数射频频段,例如WiFi、蓝牙、蜂窝LTE等。”

研究人员所报告的工作,为将WiFi转化为电力的其他柔性设备提供了蓝图,这些柔性设备具备足够大的输出和效率。根据WiFi输入信号的输入功率,目前设备的最大输出效率约为40%。在典型的WiFi功率等级下,MoS2 整流器的能量效率约为30%。相比而言,目前最佳的硅和砷化镓整流天线(由更加昂贵的刚性材料硅和砷化镓制成)实现了差不多50%到60%的效率。

价值

论文合著者之一、麻省理工学院微系统技术实验室的 MIT/MTL 石墨烯器件与二维系统研究中心主任 Tomás Palacios 表示:“假如我们开发出的电子系统,能够环绕大桥,或者覆盖整个公路,或者覆盖办公室墙壁,并将电子智能带给我们周围的每个物体,那将会如何?你如何为这些电子产品供电?我们提出了一种新办法来为这些未来的电子系统供电,通过一种可简单大面积集成的方式采集WiFi的能量,为我们身边的每个物体带来智能。”

科学家们提出的这种整流天线的早期应用包括为柔性与可穿戴设备、医疗设备、“物联网”传感器供电。例如,对于主要的技术公司来说,柔性智能手机将是一个热门的新市场。在实验中,当研究人员们将器件放置到典型的WiFi信号功率级别(150微瓦左右)的环境中,它可以产生出40微瓦的功率。这个功率足以点亮一个简单的移动显示屏,或者为硅芯片提供电力。

论文合著者之一、马德里理工大学的研究员 Jesús Grajal 表示,另外一个可能的方案就是为植入式医疗设备的数据通信供电。例如,研究人员们正在开始开发能被患者吞服的药丸,并将 健康 数据发回给计算机诊断。

Grajal 表示:“理想情况下,你不会想用电池来为这些系统供电,因为如果电池泄露锂,那么患者可能会死亡。从环境中采集能量,为体内的这些小型实验室以及与外部计算机的数据通信提供电力,具有明显的优势。”

目前,团队正在计划打造更加复杂的系统并提升效率。

参考资料

【1】

【2】Xu Zhang, Jesús Grajal, Jose Luis Vazquez-Roy, Ujwal Radhakrishna, Xiaoxue Wang, Winston Chern, Lin Zhou, Yuxuan Lin, Pin-Chun Shen, Xiang Ji, Xi Ling, Ahmad Zubair, Yuhao Zhang, Han Wang, Madan Dubey, Jing Kong, Mildred Dresselhaus and Tomás Palacios. Two-dimensional MoS2-enabled flexible rectenna for Wi-Fi-band wireless energy harvesting . Nature, 2019 DOI:

卫星通信双线极化天线馈源阵列分析的论文

摘要 :本文介绍了一种用于Ku频段卫星通信的双线极化天线馈源阵列,该馈源阵列可应用于单反射面或双反射面的卫星通信天线中,实现对通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪,降低卫星天线对机械伺服结构精度和动态跟踪的要求,从而大幅降低伺服系统成本,拓展动中通卫星天线在民用领域的应用。

关键词 :馈源阵列;动中通;微带天线

1引言

星地动中通天线系统满足了用户通过卫星在动态移动中传输宽带数据信息的需求,使车辆、轮船、飞机等移动载体在运动过程中可实时跟踪卫星,不间断传送语音、数据、图像等信息[1][2]。目前,动中通天线主要用Ku频段与固定轨道卫星进行通信[3],需同时覆盖上行/下行频段,其中上行频段为,下行频段、,上行和下行频段为双正交的线极化。为保证卫星与地面移动设备间的流畅通信,动中通天线要实时指向通信卫星,同时为避免天线发射时对邻近卫星的干扰,移动设备在运动中天线的跟踪误差要小于°,并且馈源也要进行旋转跟踪,接收和发射间的极化隔离度要大于30dB[4][5]。国内外已有多家企业推出了动中通天线产品,如以色列RaySat公司的多组片天线、美国TracStar的IMVS450M产品等[6]。为满足天线对卫星的高精度实时跟踪对准的要求,上述动中通天线中均包含有自动跟踪系统,在初始静态情况下,由GPS、经纬仪、捷联惯导系统测量出航向角、载体所在位置的经度和纬度及相对水平面的初始角,然后根据其姿态及地理位置、卫星经度自动确定以水平面为基准的天线仰角,在保持仰角对水平面不变的前提下转动方位,并以信号极大值方式自动对准卫星。在载体运动过程中,测量出载体姿态的变化,通过数学运算变换为天线的误差角,通过伺服机构调整天线方位角、俯仰角、极化角,保证载体在变化过程中天线对星保持在规定范围内,使卫星发射天线在载体运动中实时跟踪地球同步卫星。高精度的伺服系统始终是传统动中通天线系统的关键部分。通常情况下,由于动中通天线具有较大的口径(一般约为)及重量,造成了高精度伺服系统具有较高的成本。目前,应用于动中通天线的高精度伺服系统成本动辄数万、甚至超过十万,占整个动中通天线系统成本的很大部分,限制了动中通卫星天线在民用领域的广泛应用[5]。

2双线极化天线馈源阵列

为了克服现有的动中通天线跟踪伺服系统所需精度高、成本高等缺点,我们开发了一种双线极化天线馈源阵列,可应用于单反射式或卡塞格伦式卫星通信天线中,结合后端的多通道数字波束形成(DigitalBeamForming,DBF)技术实现天线系统的机电融合跟踪,最终通过“大角度低精度机械跟踪”与“小角度多通道DBF精确跟踪”相结合,在实现天线系统对卫星的高精度跟踪对准的同时,降低对伺服系统的精度要求,从而降低伺服系统的成本。此馈源阵列为中心对称式结构,阵列的中心放置在单反射式或卡塞格伦式天线的焦点处,当对阵列中不同单元进行馈电时天线将辐射不同指向的高增益波束,此时再结合后端的高精度DBF技术可实现小角度范围内高精度的波束指向控制。馈源阵列采用基于微带印刷电路板的“法布里-帕罗”天线形式,阵列由三层结构组成,其中底层为带金属地板的微带反射板,中间层为微带形式的天线结构,顶层为一块起增强定向性作用的纯介质板。

底层结构

馈源阵列的底层为一侧附铜并开有8个馈电孔的介质板,SSMA以及空心铜柱通过馈电孔焊接在底层介质板上,发射天线馈口和接收天线馈口分别有4个馈电孔。图2为底层电路板结构示意图。

顶层结构

顶层介质板是将覆铜板全部刻蚀掉的介质板,构成了“法布里-帕罗”的上层结构。图3为顶层电路板结构示意图。

中间层结构

中间层电路板两侧分别刻蚀了发射天线、接收天线及其附属馈电线路,其中,为焊接方便,焊盘均在一侧。为隔绝表面波对天线方向图的影响,天线阵列由格状金属条带分割,电路板两侧均有金属条带,并由金属化通孔相互导通。图4为中间层电路板结构示意图。中间层电路板上的微带阵列单元采用一对交叉的金属偶极子结构分别实现收/发的功能,两金属偶极子分别印刷于中间层微带介质板的正面与背面,分别工作于收/发(下行/上行)频段,并且交叉偶极子结构可对应实现收/发所要求的两正交线极化。阵列单元通过同轴底馈的方式实现馈电,其中偶极子的两臂分别与同轴接口的内芯以及外壁通过一段印刷细导线相连,这里采用细导线以减小馈电结构对收/发间隔离的影响。为进一步减小馈电结构对收/发间隔离所带来的影响,在设计中将同一位置处的两偶极子结构通过一段印刷细导线相连,通过其长度、粗细等参数可利用合适的对消手段来实现收/发之间的高隔离。通过在阵列单元周围引入一圈密集的金属化通孔结构,并且在电路板上设计金属附加结构以隔离介质中的表面波,从而降低阵列单元间的互耦。

馈源阵列的装配

馈源阵列的三层电路板由数个尼龙螺柱进行固定,图5是馈源阵列的立体分解及整体装配示意图。在馈源阵列结构中,通过调节金属偶极子的'臂长,可调节天线的工作频率。通过调节顶层介质基板与中间层电路板间的距离,可方便地调节辐射增益以适应不同反射面尺寸及焦距的需求。

3仿真及实测效果

馈源阵列的端口1、端口3、端口5、端口7为接收端口,端口2、端口4、端口6、端口8为发射端口。图6是馈源阵列的仿真和测试回波损耗结果图。由图6可见,接收端口和发射端口回波分别在和范围内小于-10dB,达到了良好匹配。图7是馈源阵列在工作频点的仿真及实测接收方向图。由图7可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低10dB(仿真)/18dB(实测)。图8是馈源阵列在工作频点的仿真及实测发射方向图。由图8可见,工作于时,天线在天顶方向的增益为15dB,副瓣比主瓣低11dB(仿真)/10dB(实测)。

4结束语

本馈源阵列采用微带印刷电路板结构,简单紧凑、工艺成熟、加工简单、成本较低且适用于大规模生产。相比于传统的波导口、波导喇叭等馈源结构,可在较小的面积内实现多个单元以及收/发通道,从而利于实现更高精度的波束指向控制。同时,馈源阵列采用的对消技术可在天线结构端实现同一位置处接收/发射通道之间30dB的隔离度,减轻了后端器件的压力。从实际应用来看,天线馈源阵列与主反射面配合,实现了动中通卫星天线对Ku频段通信卫星的小角度、高速、高精度电子波束扫描和跟踪。采用这种技术,大幅降低了天线对伺服系统精度和动态反应速度的要求,把伺服系统的成本降低了一个数量级,有助于推动卫星天线在天地一体化通信中的规模应用。

参考文献

[1]徐烨烽.创新引领、精进发展、规模应用-谈动中通天线发展新趋势[J].卫星与网络,2013,09:39-40.

[2]LouisJ.,IppolitoJr著.孙宝升译.卫星通信系统工程[M].北京:国防工业出版社,2012,3.

[3]MiuraA.,Yamamotos,Huan-bangLi,[J].,2002,51(5):1153-1164.

[4]刘昌华.移动载体卫星通信系统天线跟踪技术的研究[硕士学位论文].西安电子科技大学,2009,3-4.

[5]汤铭.动中通伺服系统的设计[J].现代雷达,2003,25(4):51-54.

[6]阮晓刚,汪宏武.动中通卫星天线技术及产品的应用[J].卫星与网络,2006,3:34-37.

李平安教授照片有误

矩阵研究论文

矩阵的应用是很多的。尤其是在程序处理方面。在世界上存在的,都是离散的,那些理想的才是连续的~而矩阵可以很好地诠释世界上的各种东西~例如我们经常处理的图片,我们平时的数据等等。

随着现代科学的发展,数学中的矩阵也有更广泛而深入的应用,下面列举几项矩阵在现实生活中的应用:(1)矩阵在经济生活中的应用‍可“活用”行列式求花费总和最少等类似的问题;可“借用”特征值和特征向量预测若干年后的污染水平等问题。(2)在人口流动问题方面的应用这是矩阵高次幂的应用,比如预测未来的人口数数、人口的发展趋势。(3)矩阵在密码学中的应用可用可逆矩阵及其逆矩阵对需发送的秘密消息加密和译密。(4)矩阵在文献管理中的应用比如现代搜索中往往包括几百万个文件和成千的关键词,但可以利用矩阵和向量的稀疏性,节省计算机的存储空间和搜索时间。

告诉你拟就会写吗。不如我给你写得了

初等代数从最简单的一元一次方程开始,一方面进而讨论二元及三元的一次方程组,另一方面研究二次以上及可以转化为二次的方程组。沿着这两个方向继续发展,代数在讨论任意多个未知数的一次方程组,也叫线型方程组的同时还研究次数更高的一元方程组。发展到这个阶段,就叫做高等代数。 高等代数是代数学发展到高级阶段的总称,它包括许多分支。现在大学里开设的高等代数,一般包括两部分:线性代数初步、多项式代数。 高等代数在初等代数的基础上研究对象进一步的扩充,引进了许多新的概念以及与通常很不相同的量,比如最基本的有集合、向量和向量空间等。这些量具有和数相类似的运算的特点,不过研究的方法和运算的方法都更加繁复。 集合是具有某种属性的事物的全体;向量是除了具有数值还同时具有方向的量;向量空间也叫线性空间,是由许多向量组成的并且符合某些特定运算的规则的集合。向量空间中的运算对象已经不只是数,而是向量了,其运算性质也由很大的不同了。 高等代数发展简史 代数学的历史告诉我们,在研究高次方程的求解问题上,许多数学家走过了一段颇不平坦的路途,付出了艰辛的劳动。 人们很早就已经知道了一元一次和一元二次方程的求解方法。关于三次方程,我国在公元七世纪,也已经得到了一般的近似解法,这在唐朝数学家王孝通所编的《缉古算经》就有叙述。到了十三世纪,宋代数学家秦九韶再他所著的《数书九章》这部书的“正负开方术”里,充分研究了数字高次方程的求正根法,也就是说,秦九韶那时候以得到了高次方程的一般解法。 在西方,直到十六世纪初的文艺复兴时期,才由有意大利的数学家发现一元三次方程解的公式——卡当公式。 在数学史上,相传这个公式是意大利数学家塔塔里亚首先得到的,后来被米兰地区的数学家卡尔达诺(1501~1576)到了这个三次方程的解的公式,并发表在自己的著作里。所以现在人们还是叫这个公式为卡尔达诺公式(或称卡当公式),其实,它应该叫塔塔里亚公式。 三次方程被解出来后,一般的四次方程很快就被意大利的费拉里(1522~1560)解出。这就很自然的促使数学家们继续努力寻求五次及五次以上的高次方程的解法。遗憾的是这个问题虽然耗费了许多数学家的时间和精力,但一直持续了长达三个多世纪,都没有解决。 到了十九世纪初,挪威的一位青年数学家阿贝尔(1802~1829)证明了五次或五次以上的方程不可能有代数解。既这些方程的根不能用方程的系数通过加、减、乘、除、乘方、开方这些代数运算表示出来。阿贝尔的这个证明不但比较难,而且也没有回答每一个具体的方程是否可以用代数方法求解的问题。 后来,五次或五次以上的方程不可能有代数解的问题,由法国的一位青年数学家伽罗华彻底解决了。伽罗华20岁的时候,因为积极参加法国资产阶级革命运动,曾两次被捕入狱,1832年4月,他出狱不久,便在一次私人决斗中死去,年仅21岁。 伽罗华在临死前预料自己难以摆脱死亡的命运,所以曾连夜给朋友写信,仓促地把自己生平的数学研究心得扼要写出,并附以论文手稿。他在给朋友舍瓦利叶的信中说:“我在分析方面做出了一些新发现。有些是关于方程论的;有些是关于整函数的……。公开请求雅可比或高斯,不是对这些定理的正确性而是对这些定理的重要性发表意见。我希望将来有人发现消除所有这些混乱对它们是有益的。” 伽罗华死后,按照他的遗愿,舍瓦利叶把他的信发表在《百科评论》中。他的论文手稿过了14年,才由刘维尔(1809~1882)编辑出版了他的部分文章,并向数学界推荐。 随着时间的推移,伽罗华的研究成果的重要意义愈来愈为人们所认识。伽罗华虽然十分年轻,但是他在数学史上做出的贡献,不仅是解决了几个世纪以来一直没有解决的高次方程的代数解的问题,更重要的是他在解决这个问题中提出了“群”的概念,并由此发展了一整套关于群和域的理论,开辟了代数学的一个崭新的天地,直接影响了代数学研究方法的变革。从此,代数学不再以方程理论为中心内容,而转向对代数结构性质的研究,促进了代数学的进一步的发展。在数学大师们的经典著作中,伽罗华的论文是最薄的,但他的数学思想却是光辉夺目的。 高等代数的基本内容 代数学从高等代数总的问题出发,又发展成为包括许多独立分支的一个大的数学科目,比如:多项式代数、线性代数等。代数学研究的对象,也已不仅是数,还有矩阵、向量、向量空间的变换等,对于这些对象,都可以进行运算。虽然也叫做加法或乘法,但是关于数的基本运算定律,有时不再保持有效。因此代数学的内容可以概括为研究带有运算的一些集合,在数学中把这样的一些集合叫做代数系统。比如群、环、域等。 多项式是一类最常见、最简单的函数,它的应用非常广泛。多项式理论是以代数方程的根的计算和分布作为中心问题的,也叫做方程论。研究多项式理论,主要在于探讨代数方程的性质,从而寻找简易的解方程的方法。 多项式代数所研究的内容,包括整除性理论、最大公因式、重因式等。这些大体上和中学代数里的内容相同。多项式的整除性质对于解代数方程是很有用的。解代数方程无非就是求对应多项式的零点,零点不存在的时候,所对应的代数方程就没有解。 我们知道一次方程叫做线性方程,讨论线性方程的代数就叫做线性代数。在线性代数中最重要的内容就是行列式和矩阵。 行列式的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和提出来的,他在1683年写了一部叫做《解伏题之法》的著作,标题的意思是“解行列式问题的方法”,书里对行列式的概念和它的展开已经有了清楚的叙述。欧洲第一个提出行列式概念的是德国的数学家莱布尼茨。德国数学家雅可比于1841年总结并提出了行列式的系统理论。 行列式有一定的计算规则,利用行列式可以把一个线性方程组的解表示成公式,因此行列式是解线性方程组的工具。行列式可以把一个线性方程组的解表示成公式,也就是说行列式代表着一个数。 因为行列式要求行数等于列数,排成的表总是正方形的,通过对它的研究又发现了矩阵的理论。矩阵也是由数排成行和列的数表,可以行数和烈数相等也可以不等。 矩阵和行列式是两个完全不同的概念,行列式代表着一个数,而矩阵仅仅是一些数的有顺序的摆法。利用矩阵这个工具,可以把线性方程组中的系数组成向量空间中的向量;这样对于一个多元线性方程组的解的情况,以及不同解之间的关系等等一系列理论上的问题,就都可以得到彻底的解决。矩阵的应用是多方面的,不仅在数学领域里,而且在力学、物理、科技等方面都十分广泛的应用。 代数学研究的对象,不仅是数,也可能是矩阵、向量、向量空间的变换等,对于这些对象,都可以进行运算,虽然也叫做加法或乘法,但是关于数的基本运算定律,有时不再保持有效。因此代数学的内容可以概括称为带有运算的一些集合,在数学中把这样的一些集合,叫做代数系统。比较重要的代数系统有群论、环论、域论。群论是研究数学和物理现象的对称性规律的有力工具。现在群的概念已成为现代数学中最重要的,具有概括性的一个数学的概念,广泛应用于其他部门。 高等代数与其他学科的关系 代数学、几何学、分析数学是数学的三大基础学科,数学的各个分支的发生和发展,基本上都是围绕着这三大学科进行的。那么代数学与另两门学科的区别在哪儿呢? 首先,代数运算是有限次的,而且缺乏连续性的概念,也就是说,代数学主要是关于离散性的。尽管在现实中连续性和不连续性是辩证的统一的,但是为了认识现实,有时候需要把它分成几个部分,然后分别地研究认识,在综合起来,就得到对现实的总的认识。这是我们认识事物的简单但是科学的重要手段,也是代数学的基本思想和方法。代数学注意到离散关系,并不能说明这时它的缺点,时间已经多次、多方位的证明了代数学的这一特点是有效的。 其次,代数学除了对物理、化学等科学有直接的实践意义外,就数学本身来说,代数学也占有重要的地位。代数学中发生的许多新的思想和概念,大大地丰富了数学的许多分支,成为众多学科的共同基础。

行列式与矩阵计算毕业论文

行列式是特殊的矩阵,N*N矩阵,N*M可以不同,矩阵可以进行乘法,行列式不可以

行变换和列变换不能同时做。只能选用其一。解矩阵行变换和列变换都可以用,但只能用一种。求两者的秩没有区别,因为矩阵的行秩和列秩相等。最简秩就是矩阵的极大无关组中向量的个数,判断其是不是矩阵的极大无关组即可

行列式是若干数字组成的一个类似于矩阵的方阵,与矩阵不同的是,矩阵的表示是用中括号,而行列式则用线段。

矩阵由数组成,或更一般的,由某元素组成。

行列式的值是按下述方式可能求得的所有不同的积的代数和,即是一个实数

求每一个积时依次从每一行取一个元因子,而这每一个元因子又需取自不同的列,作为乘数,积的符号是正是负决定于要使各个乘数的列的指标顺序恢复到自然顺序所需的换位次数是偶数还是奇数。

也可以这样解释:行列式是矩阵的所有不同行且不同列的元素之积的代数和,和式中每一项的符号由积的各元素的行指标与列指标的逆序数之和决定:若逆序数之和为偶数,则该项为正;若逆序数之和为奇数,则该项为负。

你好,叫你写小结,就是归纳整理学习到的知识点行列式小结一、行列式定义 行列式归根结底就是一个数值,只不过它是由一大堆数字经过一种特殊运算规则而得出的数而已。当然这堆数排列成相当规范的n行n列的数表形式了。所以我们可以把行列式当成一个数值来进行加减乘除等运算。 举个例子:比如说电视机(看做一个行列式),是由很多个小的元件(行列式中的元素)构成的,经过元件的相互作用、联系最终成为一台电视机(行列式)。 那么这n*n个数字是按照什么规则进行运算的呢? 行列式是不同行、不同列的所有可能元素乘积的代数和(共有n!项)。(这里面的代数和,表示每个乘积项是带有正负号的,而正负号的确定要根据行列标的逆序数来判断!) 对于行列式的这个概念,仅仅是给出了行列式的一种通用定义,它能用来求特殊行列式(比如三角行列式、对角行列式等)的值和做一些证明,而真正要来求行列式的值,需要依据行列式的性质和展开法则。 二、行列式性质 行列式的那几条性质其实也很容易记忆。 1、行列式转置值不变。这条性质说明行列式行、列等价,凡是对行成立的,对列也成立。 2、互换两行(列),行列式变号。 3、两行(列)相等,则行列式为0。 4、数乘行列式等于该数与行列式某一行(列)所有元素相乘! 5、两行(列)成比例,则行列式为0。 6、行列式加法运算:某一行(列)每个元素都可以看成两项的和的话,可以将行列式展开成两个同阶行列式的和。 7、某行(列)同乘一个数加到另外一行(列)上,行列式值不变。 这7条性质往往组合使用来求行列式的值。尤其第7条性质,一定要会熟练运用来将一个行列式化为三角行列式(既要会对行使用,也要会对列使用),最好能自己多做点练习。 三、行列式行(列)展开法则 行列式的行(列)展开法则其实是一种降阶求行列式值的方法。 行列式的行(列)展开法则一定注意一点,即一定是某行(列)每个元素同乘以自己对应的代数余子式。(即我一直强调的:要配套。) 如果是某行(列)每个元素同乘以另外一行(列)对应位置的代数余子式则值为零。(即:不配套。)矩阵小结初等矩阵的概念是随着矩阵初等变换的定义而来的。初等变换有三类: 1、位置变换:矩阵的两行(列)位置交换; 2、数乘变换:数k乘以矩阵某行(列)的每个元素; 3、消元变换:矩阵的某行(列)元素同乘以数k,然后加到另外一行(列)上。初等矩阵:由单位矩阵经过一次初等变换后所得的矩阵。则根据三类初等变换,可以得到三种不同的初等矩阵。 1、交换阵E(i,j):单位矩阵第i行与第j行位置交换而得; 2、数乘阵E(i(k)):数k乘以单位矩阵第i行的每个元素(其实就是主对角线的1变成k); 3、消元阵E(ij(k)):单位矩阵的第i行元素乘以数k,然后加到第j行上。其上的三种初等矩阵均可看成是单位矩阵的列经过初等变换而得。初等矩阵的模样其实我们可以尝试写一个3阶或者4阶的单位矩阵,然后进行初等变换来加深一下印象。 首先:初等矩阵都可逆,其次,初等矩阵的逆矩阵其实是一个同类型的初等矩阵(可看作逆变换)。最关键的问题是:初等矩阵能用来做什么?当我们用初等矩阵左乘一个矩阵A的时候,我们发现矩阵A发生变化而成为矩阵B,而这种变化恰好是一个单位矩阵变成该初等矩阵所产生的变化。具体来说: 左乘的情况: 1、E(i,j)A=B,则矩阵A第i行与第j行位置交换而得到矩阵B; 2、E(i(k))A=B,则矩阵A的第i行的元素乘以数k而得到矩阵B; 3、E(ij(k))A=B,则矩阵A的第i行元素乘以数k,然后加到第j行上而得到矩阵B。结论1:用初等矩阵左乘一个矩阵A,相当于对矩阵A做了一次相应的行的初等变换。 右乘的情况: 4、AE(i,j)=B,则矩阵A第i列与第j列位置交换而得到矩阵B; 5、AE(i(k))=B,则矩阵A的第i列的元素乘以数k而得到矩阵B; 6、AE(ij(k))=B,则矩阵A的第i列元素乘以数k,然后加到第j列上而得到矩阵B。结论2:用初等矩阵右乘一个矩阵A,相当于对矩阵A做了一次相应的列的初等变换。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 请注意并理解结论1和结论2中的“相应”两字。 初等矩阵为由单位矩阵E经过一次初等变换(三种)而来,我们可以把初等矩阵看成是施加到单位矩阵E上的一个变换。 若某初等矩阵左(右)乘矩阵A,则初等矩阵会将原先施加到单位矩阵E上的变换,按照同种形式施加到矩阵A之上。或者说,我们想对矩阵A做变换,但是不是直接对矩阵A去做处理,而是通过一种间接方式去实现。

龙门阵杂志在线阅读

1、《四川文物》西南唯一的文物考古大型专业杂志,由四川省文化厅主管,四川省文物局主办; 2、《龙门阵》创刊于1980年,由四川出版集团主管、主办,是中国西部地区唯一的成人故事月刊; 3、《新闻界》为数不多的历史悠久,具有权威性、指导性和影响力的传媒专业学术期刊之一; 4、《文史杂志》是由四川省人民政府文史研究馆主管,四川省人民政府文史研究馆、四川省人民政府参事室主办; 5、《四川教育》创刊于1957年,是由四川省教育厅主管,四川教育报刊社主办的教育类杂志; 6、《粮食问题研究》是四川省粮食学会编写的书。

《最小说》《Story 100》 《《Story101》《萌芽》……《男生女生》(一版爱情故事,一版鬼故事,看清料再投……)

花火之类的,

善于自嘲的人实际上是一种非常自信、非常明智的人。王力平说得很精辟:“痛快淋漓地揭破或是调侃别人身上的疮疤,那其实是一种冷嘲亦或热讽。真正的幽默来自于主体的反躬自嘲。自嘲的前提是自醒,是对自我人生中的荒诞与荒谬的洞悉与俯瞰,阿Q式的‘精神胜利’是不可望其项背的,而自醒的前提是人的主体意识的觉醒,没有人的觉醒就没有幽默的口才。”人称“补白大师”的郑逸梅先生在《龙门阵》杂志上发表了一篇《自暴其丑》的文章,尽情“嘲讽”了自己的种种“缺陷”、“缺点”,不愧是“笑谈自己”的集大成。年届耄耋的郑老先生写道:我今年93岁,两鬓早斑,顶发全白,所谓“皓首匹夫”是无可否认的。加之牙齿脱落,没有镶装,深恐镶装了不舒服,未免多此一举,索性任其自然,好在我的食欲并不旺盛,能吃的吃一些,不能吃的也就算了,这岂不是成了“无耻(齿)之徒”吗?老伴周寿梅,逝世已越十多年,鳏居惯了,反觉得不闻勃然交滴之声,一室寂静,悠然自得。但《书经》有那么一句话:“独夫,纣。”是指“无道之君”而言。我是无妇之夫,单独生活,那“独夫”之加,也不得不接受。我患有冠心病,时发时愈,所谓“坏良心”,我是自打自招的。且老年人,骨头中减少了钙的成分,当然体重较轻一些,那又属于“轻骨头”了。我每天早餐,进粥一碗,佐餐的是玫瑰腐乳,所谓“生活腐化”我是实行了的。又老年人的进食,每以蔬菜为宜,可是我适得其反,午饭喜啖红烧肉,古人说“肉食者鄙”,我又是一个“鄙夫”。我执教鞭一辈子,中学、大学、女学教过数十所,但一方面教书,一方面参加社会的文艺活动,兼为各刊物写稿,一些朋友和我开玩笑,说我“不务正业”。我除写作外,什么都是低能,家中机械化的新颖用具,我都不解如何施用,必须儿媳为我启闭,因自号“拙鸠”。“拙鸠”也就是“笨伯”的别称。性情带些迂执,大有“迂夫子”之概,复自取一号“大迂居士”。“老而不死是为贼”,我年届耄耋,当然是十足地道的“老子”,“贼”的名目又是推卸不掉的。又是提倡新文化的,对于民初崇尚辞藻,写些哀感顽艳的小说,经常在字里行间出现“卅六鸳鸯同命鸟,一双蝴蝶可怜虫”的成句,在旧报上有所撰述的,一股脑儿斥为“鸳鸯蝴蝶派”,更称之为“文丐”、“文妖”、“文娼”,竭尽泼妇骂街之能事。我在这时已东涂西抹,也就未幸免带进这个圈子,“丐”、“妖”、“娼”多少有些份儿了。这就是郑逸梅老先生的《自暴其丑》一文,在文中他将自己固有的以及他人强加的所有缺点、缺陷,都一股脑儿地倒了出来,让人们在读文的同时也得到了幽默与会心的笑。笑谈自己的缺点、缺陷或不足之处,就如郑逸梅先生写《自暴其丑》那样,使人觉得你是一个有血有肉的人,而并非圣贤,这样人与人之间的鸿沟才能迅速被填平,从而由内心产生一种备至的亲切感。另外,由于率先说出自己的过失、不足,别人就容易从中“观”照自己,从而更崇敬你的为人,而不会像一些人担心的那样,生怕说出了自己的缺点、缺陷,会引起别人的反感,会被人瞧不起。用自嘲的话语,直截了当地说出自己的欠缺,更有利于相互之间的沟通,使别人和自己心心相印,跨越了心与心之间难以逾越的鸿沟。

  • 索引序列
  • 阵列天线研究论文
  • 博士后论文天线研究
  • 矩阵研究论文
  • 行列式与矩阵计算毕业论文
  • 龙门阵杂志在线阅读
  • 返回顶部