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多波束掷物环面天线的几何干系

 

  第四部门天线取设备组件手艺多波束抛物环面天线.中国电子科技集团公司第54研究所;2.信患工程大学测绘学院)摘要 多波束抛物环面天线的几何干系复杂。涉及的坐标系良多,为了准确施工必需明白定义。本文导出了多 波束天线的数学模子,定义了安拆抛物环面天线所需要的设想坐标系、布局坐标系、工做姿势坐标系、施工坐标系以 及丈量坐标系,给出了坐标系之间的转换关系公式,该文中的数学模子和坐标系之间的转换关系公式,是指点抛物环 面天线安拆的主要文件,已成功地实现了某大型多波束抛物环面天线的安拆,现实使用表白该大型多波束天线机能优 环节词抛物环面天线;工做姿势角;设想坐标系;施工坐标系;丈量坐标系 引言通过赋形相位校正副面…等路子无效地处理了D/X>1200时抛物环面天线严沉劣化的固有散焦特征 和交叉极化特征,使具有波束扫描性质的抛物环面天线越来越多的遭到人们的注沉,已成为最具有吸 引力的多波束卫星通信地球坐天线。 由一段抛物线绕取其焦轴成耽+确的一个轴线扭转而成的多波束抛物环面天线,其安拆的一个沉 要内容是若何实现天馈系统的几何干系,包罗天线从辐射标的目的的方位角、俯仰角以及姿势倾斜角,从 面、副面以及馈源之间的几何干系,弄清晰这些根基关系才能准确地安拆天线。 多波束抛物环面天线多波束抛物环面天线的几何布局如图l所示,M为坐标 系XOZ中的尺度抛物线,F为其核心。抛物环面天线是抛物 母线吖以R为扭转半径、并绕取其焦轴成施+硖角的轴线,’轴)扭转而成的,同样,核心F饶z,,轴扭转构成焦弧PW。 多波束抛物环面天线的从参数有:卫星设置装备摆设角af4】、焦距 f、扭转半径R、无效口径D、净空高d。 抛物母线fjc 坐标系XO.Z取x'o'z,的关系为: 2多波束抛物环面天线抛物环面天线为抛物环面天线工做姿势示企图,其工做姿势角的描述为:大处所位角(焦轴X正在程度面的投影的大处所位角)、俯仰角 (焦轴取程度面的夹角)和姿势倾斜角(y轴取程度面的夹角)。 图2抛物环面天线的工做姿势 “全国第十届遥感遥测遥控学术研讨会”论文集 第四部门天线取设备组件手艺 定义抛物环面天线所涉及的坐标系及其彼此关系如图1所示,坐标系D腕是用以描述母线M的坐标系,定义为设想坐标系。坐标系Ocx'yz7是 用以描述抛物环面天线的坐标系,正在该坐标系中其数学模子和几何特征比力简单,定义为布局坐标系, 艮仨珊]布局 3.2工做姿势坐标系和施工坐标系如图2所示,正在工做姿势下的天线的设想坐标系O-XYZ定义为工 做姿势坐标系,其原点为0,焦轴X的大处所位角(焦轴x正在程度面 的投影的大处所位角)为A,俯仰角(焦轴取程度面的夹角)为一印, 姿势倾斜角(Y轴取程度面的夹角)为0。图3所示为天线施工坐标系 Os-XsYsZs,施工坐标系用于天线的现场施工,施工坐标系的原点风为 工程制定,XsOsYs平面为程度面,磊为为铅垂线的反 标的目的,局标的目的为抛物环面天线焦轴正在程度面的投影方 向,%取尥垂曲并按左手坐标系定义定出。 工做姿势坐标系取施工坐标系的关系如图4所 示,正在工做姿势下。天线正在施工坐标系Os-XsYsZs 下的坐标为(Xo,Yo.Zo)。将施工坐标系Os-XsYsZs平 移到0点后,按下述坐标转换方式能够将施工坐标系 Os-XsYsZs转换到天线的工做姿势坐标系下: 扭转断使珞轴取,,轴沉合。从天线工做姿势定义可见,所给出的姿势倾斜角 图3施工坐标系 X8 图4工做姿势坐标系和施工坐标系的关系 Yl 并不是需要的动弹角研,而是姿势倾斜角舅它们之间的关系为: sinO=cossyj加占彳 3.3丈量坐标系丈量坐标系Oc-XcrcZc的点Oc由丈量坐标系本身定义,XcOcrc 平面为程度面,Zc为铅垂线的反标的目的,恐标的目的北标的目的,’yc轴取Xc 丈量坐标系Dc%yozc取施工坐标系国妫距3的关系为: “全国第十届遥感遥测遥控学术研讨会”论文集图5施工坐标系取丈量坐标系 (下转第325页) 295 第四部门天线取设备组件手艺 投影宽零陷束缚的MVDR算法比拟较,宽波束构成宽零陷束缚的MVDR算法虽然旁瓣稍高一些,但 是仍低于DOA精确的IVWDR算法,并且从瓣宽度较着窄于子空间投影宽零陷束缚的MVDR算法, 正在3dB时的从瓣宽度比子空间投影宽零陷束缚的MVDR算法窄2.25 摆布,这意味着对期望信号标的目的 的估量愈加精确,分辩率更高,即便正在期望信号和干扰信号离得很近时也能很容易的分辩出期望信号, 使算法的抗干扰能力加强。 5竣事语 MVDR算法虽然具有高分辩率,可是受预估标的目的矢量误差影响较大,本文通过引入宽零陷束缚, 宽波束构成等算法,提出了一种新的合用于分布式信号源的稳健的波束构成算法,不只改善了MVDR 算法得不变性,还对干扰信号进行较大限度的,并且从瓣宽度更窄。 参考文献【l】CaponJ.High resolutionfrequency-wavenumberspectrumanalysis.Proc.IEEE57,1989:1408 1418. 【2】GodaraLGError analysis ofthe optimalantennaarrayprocessors.IEEETrans.OnAES,1986,22(3):395-409. 【3】杨莘元,陈四根,崔金辉,一种稳健的自顺应波束构成方式,系统工程取电子手艺,2005,27(2):244.246. 【4】GriffthsLJ。JimCw.Analternativeapproachto linearly constrained adaptivebeamforming.IEEE Trans.OnAP1982, 30(1):27-34. 【5】JablonN K.Adaptivebeamforming withthegeneralized sidelobecancellerinthepresenceofarrayimperfections.IEEE Trans.On AP1986,34(8):996 1012. 【6】李高鹏,许容庆,马子龙.天线单位存正在幅相不分歧时的波束零点合成手艺,电子学报,2005,33(6):113.117. 做者简介 陈昕昕(1981一),女.沉庆人。电子科技大学电子工程学院正在读硕士研究生.研究标的目的为分布式信号源的DOA估量. 万群电子科技大学传授,博导,中国电子学会(ClE)高级会员、IEEE会员。次要处置信号处置、挪动台定位、雷达系统等方面的教 学和科研工做. 黄安平易近(1976-)江西吉安人,电子科技大学正在读博士研究生,研究标的目的:空间谱估量. (上接第295页) 式中,局、yo为风正在丈量坐标系中的平面坐标,Zo为设想施工零点的高程值,一为天线竣事语 抛物环面天线是具有吸引力的卫星通信地球坐天线,因为其几何干系复杂,涉及的坐标系良多, 因而本文导出了多波束天线的数学模子,定义了安拆抛物环面天线所需要的设想坐标系、布局坐标系、 工做姿势坐标系、施工坐标系以及丈量坐标系,给出了坐标系之间的转换关系公式,为某大型多波束 抛物环面天线的安拆奠基了根本。 参考文献[1]杨可忠.附加相位校正副面的抛物环面天线]金超,李广云.多波束抛物环面天线的最小二乘拟合丈量[J].电波科学学报,1999(1). [3]金超,张万才.多波束天线指向的校准[J].无线]杨可忠.关于多波束抛物环面天线Q角简直定[J].无线). 做者简介 金超男,(1964-)。中国电子科技集团公司第54研究所研究员,现次要处置大型天线安拆丈量工做. “第十届全国遥感遥测遥控学术研讨会”论文集 325

点击次数:  更新时间:2016-05-052019-07-25