摘要:紧耦合相控阵天线是超宽带相控阵天线的重要形式，主要由辐射单元及其相邻单元间的耦合电容、阵面上边的宽角阻抗匹配层和阵面下边的反射地面构成。其工作原理是通过单元间的耦合电容降低偶极子的谐振频率和抵消地面的感性加载，实现紧耦合天线的低剖面和超宽带阻抗匹配。本文通过等效电路结合史密斯圆图说明紧耦合相控阵天线中不同组成部分的阻抗频率特性及其物理意义，为紧耦合相控阵天线的设计优化提供思路及方向。本文对天线不同组成部分的功能和作用进行深度剖析并总结关键问题，为紧耦合相控阵列的设计提供理论指导。本文汇总的国内外设计案例，为该类天线的理论设计和工程实践提供经验借鉴。

摘要:基片集成波导（Substrate integrated waveguide，SIW）具有低插入损耗、高品质因数等优点，已被广泛应用于微波电路和系统的设计中。然而，SIW横向尺寸较大，限制了其在小型化紧凑型微波电路和系统中的应用。本文提出了一种人工表面等离激元（Spoof Surface Plasmon Polariton，SSPP）与SIW技术相结合的设计思路，实现小型化的集成混合电路。通过混合由金属化盲孔和金属贴片组成的三维集成SSPP结构，代入慢波效应，显著降低了单元结构的上限和下限截止频率。通过色散特性理论分析和全波电磁场仿真，证明了该SIW-SSPP集成混合电路可实现传输线30%的横向长度和50%的纵向长度缩减。进一步，通过在SIW-SSPP混合电路结构顶部蚀刻正交辐射结构，设计了小型化超宽带圆极化漏波天线。结果表明：该天线在11.2~17 GHz的工作频带内，回波损耗小于-10 dB，S₂₁小于-6 dB，11.2~16.2 GHz频段内轴比小于3 dB，增益范围在10~15 dBic，具有从后向空间（-27°）到前向空间（+30°）的连续扫描性能。该设计方法为高性能、紧凑型微波、毫米波和太赫兹系统的开发设计提供了新思路。

摘要:针对现有射线寻迹方法在室内场景应用时效率低下的问题，本文研究一种射线追踪的新方法，用于计算建筑物内部的电磁场分布。首先，引入一个可见面矩阵来描述所有平面的遮挡关系。在连接源点和场点的所有可能射线中，将最不可能的那些射线直接通过该矩阵排除掉，而剩余的射线通过严格的共轭梯度法进行识别，从而确定射线的准确路径。接着，采用一致性几何绕射理论计算每一条射线的电磁场。这种通用的射线追踪算法能够对任意反射、折射和绕射射线进行分析，因此比镜像法更灵活。最后，通过计算一栋房子内电磁场分布表明：本文方法在室内应用场景中比WinProp（电磁波传播仿真软件）更快更准确。

摘要:本文提出了一款基于新型悬置微带过渡结构的毫米波功率合成器。该毫米波功率合成器通过一分八的传统波导功分器进行功率合成/分配，采用新型悬置微带过渡结构将八路功分器进行首尾连接。该新型微带过渡结构易于加工，并且通过优化悬置微带基板的长度，使基板两侧搭载在突出的波导侧壁中，可以在不影响传输性能的基础上，使整个微带悬置固定在波导内。经测试得到微带悬置样品的平均插入损耗在0.5 dB以下。最后，对功率合成器进行了整体优化分析，仿真结果表明：在180~220 GHz工作频段内，功率合成器的S11参数在-15 dB之下，功率合成器输入端口到输出端口的损耗约为0.25 dB。

摘要:随着遥测技术的不断发展，对相控阵波束形成能力和抗干扰能力有了更高的要求。本文在迭代傅里叶算法的基础上，提出一种新型的二阶段优化算法解决星载相控阵波束形成问题。在第一阶段，通过添加激励为0的虚拟阵元补充阵列并增加阵元激励的动态范围约束，实现对迭代傅里叶算法的改进，使其用于实现波束赋形以及满足低副瓣要求；在第二阶段，将上一阶段获得具有低副瓣特性的激励作为新的波束形成算法的约束向量，使得在尽量不改变原响应的前提下提高相控阵抗干扰性能。实验结果表明：本文所提出的二阶段优化算法能在实现波束赋形的同时降低副瓣电平，增强阵列抗干扰性能，并且具有很高的计算效率。

摘要:在电子设备的设计趋于轻量化、低剖面、多目标的背景下，本文提出了一种基于新型二维张量阻抗表面的近场多焦点波束综合方法，并基于此设计了一款辐射近场多焦点波束的张量阻抗表面，其工作频段为10 GHz，厚度仅为1.524 mm，在10 GHz附近能实现空间中多焦点波束的辐射和双极化分量的自由配比，在1.5 m的距离上多目标能量汇聚效率达到40%以上。低剖面的设计、简单的馈电结构、多目标的辐射特性使其在轻量化电子设备中具有重大应用前景。

摘要:相控阵海浪波谱仪作为探测海浪的Ku波段的小入射角真实孔径雷达，在探测海浪时通过积累天线照射的不同方向上的回波获得该方向上的一维海浪谱，当雷达环扫一圈时便可获得二维海浪谱结果。在单个方向回波积累时间内，相控阵海浪波谱仪的观测几何可简化为固定斜视角下沿直线轨迹飞行，期间平台移动与波前弯曲会使回波信号出现距离徙动，从而导致相控阵海浪波谱仪探测精度下降。针对这一问题，通过分析相控阵海浪波谱仪探测中存在的距离徙动现象，提出了一种针对相控阵海浪波谱仪距离徙动的校正算法，利用机载飞行试验数据进行算法验证，对比传统反演算法与距离徙动校正反演算法得到的后向散射系数与二维海浪谱，并将测量结果分别与同步观测浮标测量结果进行比对，结果表明距离徙动校正算法能够有效改善相控阵海浪波谱仪反演海浪谱精度。

摘要:近年来，我国航天技术持续发展，深空探测距离不断增加，信号能量衰减愈发严重，这使得对地面接收设备的信号接收解调能力的要求逐步提高。天线组阵技术通过将多个小口径天线信号合成，以实现等效大口径天线增益，能够充分发挥各天线资源效能，达到延长测控距离的目的，是解决深空弱信号接收问题的有效途径之一。地面固定基站天线组阵的测控范围受地形、地域和遮挡物等因素限制，无法实现对现有测控任务的全覆盖，因此需要船载平台来弥补测控盲区。本文基于真实卫星信号，在船载动平台开展天线组阵信号合成试验，针对码头停靠、江面锚定、船体摇摆等平台状态，进行全频谱合成和符号流合成解调处理。尤其针对船体摇摆状态，提出基于载噪比估计的信号合成方案。该方案依据实测船摇数据构建船摇频率、幅度与信号强度的模型，分析不同船摇状态下的信号合成效率，并根据信号变化规律设计载噪比估计方案，动态优化信号加权系数，从而提升信号合成效果。文中还对比了不同信噪比估计与加权系数更新周期对合成效率的影响，其结果与理论分析相符。通过对比传统信号合成方案与基于载噪比估计的合成方案的合成效率，试验结果显示：传统符号流合成结果受船摇影响较小，合成效率可达90%以上；传统全频谱合成结果受船摇影响较大，合成效率低于80%。而采用本文提出的载噪比估计辅助方案，可使合成效率显著提升至89%以上，为后续船载动平台的天线组阵合成方案提供了技术基础。

摘要:为有效提升靶场空天地一体化的综合测控效能，切实满足高空高速目标以及低空多目标等全维度测控需求，提出基于相控阵天线的空基多目标综合测控系统方案。此系统构建了空天地一体化的立体测控架构，其主体由空基平台、机载测控分系统以及数据中继分系统组成，形成大容量测控信息中继传输的关键节点，具备对多目标全方位遥测信息的接收与转发能力，以及高码率测控信息的中继传输等功能，能够适应诸如高原、海上等复杂地域的快速机动布站要求，攻克了共形天线阵列设计、单元级全数字波束形成以及宽带数据中继通信等一系列关键技术难题，为空天武器靶场的测控工作提供至关重要的支撑与保障。

摘要:针对调频系统中频率变化快、信号环境高度动态化等挑战，本文提出了一种适用于FPGA（现场可编程门阵列）实现的改进型对角加载SMI（采样矩阵求逆）算法，以增强系统在复杂环境下的抗干扰能力。改进型对角加载SMI算法相较于传统的SMI算法，能够更有效地应对低快拍数和复杂干扰环境下的信号处理需求，且对角加载因子的计算复杂度较低。本文简要介绍了改进型对角加载SMI算法的基本原理以及对角加载因子的计算方法，详细阐述了其在FPGA实现上的改进和性能分析。首先，利用高层综合（Vivado HLS）技术完成了低复杂度的对角加载因子的估计，实现了最优权矢量计算并简化了设计流程。随后，将HLS生成的IP核打包并集成至工程中实现波束合成。仿真结果表明：对角加载SMI算法在FPGA平台上可以达到70 dB以上的信干比改善，表现出显著的干扰抑制效果算法还可在4 734个时钟周期内完成抗干扰权值计算与波束合成更新，速度快，能够满足10 000跳每秒以上跳频信号抗干扰的实时处理需求。

摘要:设计并实现了一种具有抗高过载特性的多总线接口数据记录装置，以应对飞行器在高冲击力和高过载环境中的数据记录需求。该装置以现场可编程门阵列（FPGA）为核心，集成了1553B总线、以太网和RS422三种通信接口，确保了在多种数据传输速率下信号采集的准确性和可靠性。通过多层结构吸能设计、灌封防护技术、微型化电路设计及高效存储模块等关键技术的应用，显著提升了系统的抗高过载能力和整体稳定性。经过测试验证，该装置能够在极端过载环境中稳定运行，确保数据的完整性和系统的可靠性。

摘要:雷达通信一体化是解决频谱竞争和电磁干扰的有效途径，而一体化波形设计直接决定着一体化系统架构和性能。本文针对线性调频-二进制正交键控（Chirp Binary Orthogonal Keying，Chirp-BOK）信号通信速率低的问题，提出了一种基于多频带Chirp-BOK的雷达通信一体化波形，设计了基于快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）和快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）的调制解调方法，降低了系统复杂度。针对多频带Chirp-BOK一体化波形误码率高的问题，本文设计了一种基于双窗函数衰减判决频点的误码率优化方法；分析了多频带Chirp-BOK一体化信号的模糊函数和多普勒性能，仿真结果表明：多频带Chirp-BOK在提升通信速率的同时，降低了误码率，在保证探测精度的同时具有良好的多普勒容忍性。

摘要:当前网络实时系统飞速发展，为了能达到更高效的通信，网络资源的调度问题受到专家学者的广泛关注。本文所研究的静态调度表求解方法是配置网络资源的有效解决方案，是国内外相关领域的研究重点。自2002年TTE（Time-Triggered Ethernet，时间触发以太网）问世以来，由于应用领域和具体使用场景的不同，TTE网络静态调度表求解方法也在不断改进创新。随着各类算法的不断优化，静态调度表的生成效果越来越理想，但方案仍然不能很好地应用于工程实践。本文首次提出选用SSA算法（Sparrow Search Algorithm，麻雀搜索算法），并在个体最优位置中加入扰动，使得适应度函数的收敛效率有了明显改善，避免陷入局部最优，达到了求解TTE静态调度表的目的。

摘要:航天任务的多种多样使得地面测控装备研制面临巨大挑战，而装备模块化建设可以给航天装备建设带来多方面提升。本文首先通过分析航天任务的需求特点，明确地面测控装备建设的要点和内涵；其次，对模块化建设的基础发展要素、地面测控装备的能力需求和装备建设现状进行分析，提出了新一代地面测控装备模块化建设思路；最终，结合模块化建设发展的积极作用，提出了地面测控装备模块化建设的有效建议，可以为航天地面测控装备模块化建设发展提供有效支撑。