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基于微遗传算法的微带可重构天线设计 被引量:10
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作者 肖绍球 王秉中 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期137-141,共5页
提出了一种微带可重构天线方案,并将微遗传算法与时域有限差分法相结合,对天线的可重构能力进行了探索。在特定工作频率条件下,优化设计了一方向图可重构天线。优化结果表明,在工作频率为6.5 GHz时,该微带可重构天线能够通过三种工作状... 提出了一种微带可重构天线方案,并将微遗传算法与时域有限差分法相结合,对天线的可重构能力进行了探索。在特定工作频率条件下,优化设计了一方向图可重构天线。优化结果表明,在工作频率为6.5 GHz时,该微带可重构天线能够通过三种工作状态在特定平面内实现方向图扫描,同时也表明了遗传算法在可重构天线设计中的巨大潜力。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 微遗传算法 时域有限差分法 微带天线
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差分馈电双极化四波束方向图可重构天线 被引量:5
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作者 靳贵平 黎淼兰 +2 位作者 陆杜娇 孙毅 廖绍伟 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期187-194,共8页
提出了一种平面差分馈电双极化四波束方向图可重构天线.该天线由两个相互正交的偶极子和四个带PIN二极管的寄生单元构成,有两个差分馈电端口,通过短截微带线给两个相互正交的偶极子馈电.两个偶极子正交摆放、异面垂直,与寄生单元蚀刻在... 提出了一种平面差分馈电双极化四波束方向图可重构天线.该天线由两个相互正交的偶极子和四个带PIN二极管的寄生单元构成,有两个差分馈电端口,通过短截微带线给两个相互正交的偶极子馈电.两个偶极子正交摆放、异面垂直,与寄生单元蚀刻在同一基板上,整体结构简单.切换PIN二极管的不同状态得到四个波束的方向图可重构和两种方式的极化可重构.实验表明,-10 dB阻抗带宽为8.9%,覆盖3.27~3.58 GHz频段,平均增益为5.6 dBi,前后比约为10 dB,平均辐射效率为68%.该天线结构紧凑、成本低、易加工. 展开更多
关键词 差分馈电 方向图可重构 PIN二极管 双偶极子 平面结构
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基于方向图可重构天线的新型宽角度扫描相控阵 被引量:5
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作者 肖绍球 柏艳英 +1 位作者 王秉中 冉敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期113-115,共3页
提出了一种基于方向图可重构天线单元的新型相控阵,并分别研究了其均匀、非均匀相控阵的扫描特性。通过重构天线单元的工作状态和各单元的激励,其均匀阵可以获得低副瓣电平等较好的辐射性能,其非均匀阵的主波束扫描范围达到±80... 提出了一种基于方向图可重构天线单元的新型相控阵,并分别研究了其均匀、非均匀相控阵的扫描特性。通过重构天线单元的工作状态和各单元的激励,其均匀阵可以获得低副瓣电平等较好的辐射性能,其非均匀阵的主波束扫描范围达到±80°,在扫描平面内3dB主波束覆盖可达176°,且栅瓣电平很低。研究表明了重构天线在相控阵天线研究中的广阔应用前景。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 相控阵 稀布阵 宽角扫描
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太赫兹波段方向图可重构微带阵列天线设计
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作者 王颖 李春树 闫翔 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第9期215-221,共7页
结合石墨烯材料在太赫兹波段下具有利于阻抗匹配、电可控的独特优势与可重构微带阵列天线高辐射效率等特点,设计了一款适用于太赫兹波段基于石墨烯材料的方向图可重构微带阵列天线。该阵列天线的天线单元在辐射贴片中嵌入石墨烯贴片充... 结合石墨烯材料在太赫兹波段下具有利于阻抗匹配、电可控的独特优势与可重构微带阵列天线高辐射效率等特点,设计了一款适用于太赫兹波段基于石墨烯材料的方向图可重构微带阵列天线。该阵列天线的天线单元在辐射贴片中嵌入石墨烯贴片充当开关,通过调节石墨烯的外加偏置电压改变开关的导通与截止状态。天线单元及阵列天线的工作频率皆为5.012 THz,天线单元在工作频率可以实现12°~24°的方向图调整,且具有良好的增益特性及抗干扰性,由天线单元组成的2×2的微带阵列天线可实现在0°~13°的方向图可重构功能,仿真结果表明,阵列天线的最大增益为12.5 dBi,最大波束宽度为51.4°,具有较好的方向性与抗干扰能力。 展开更多
关键词 石墨烯材料 太赫兹波段 方向图可重构 微带阵列天线 天线单元
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基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线
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作者 王浩 周永金 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期110-114,共5页
针对无人机数据链通信存在抗干扰性能差、防捕获能力弱等问题,提出了一种具有良好气动性能的基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线。该天线由宽带平面印刷全向天线、窄截面有源超表面天线罩以及双频阻抗匹配网络组成。当超表... 针对无人机数据链通信存在抗干扰性能差、防捕获能力弱等问题,提出了一种具有良好气动性能的基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线。该天线由宽带平面印刷全向天线、窄截面有源超表面天线罩以及双频阻抗匹配网络组成。当超表面天线罩上二极管均截止(未加偏置电压)时,天线罩处于全透波状态,天线工作于宽带全向通信模式。当超表面天线罩特定区域二极管导通时,该区域天线罩处于全屏蔽状态,天线工作于双频定向通信模式,此时通过引入双频阻抗匹配网络显著改善天线的阻抗匹配。全向通信模式下,天线相对带宽达到44.6%,全向增益可达1.37 dBi,不圆度小于2.5 dBi;定向模式下,双频天线上下频带分别为1.4 GHz和1.8 GHz,相对带宽分别为9.1%和15.3%,最大定向增益达5.2 dBi。该天线具有窄截面、低成本等优点,能够在宽带全向通信和双频定向通信工作模式之间灵活切换,有望提高无人机抗干扰、防捕获的性能。 展开更多
关键词 数据链通信 方向图可重构天线 有源超表面天线罩 阻抗匹配 无人机
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五元印刷单极子方向图可重构阵列天线 被引量:2
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作者 郑如萍 施展 +2 位作者 瞿颜 郭陈江 丁君 《微波学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期23-26,30,共5页
设计制作了一种用于无线通信移动终端的方向图可重构阵列天线。该阵列天线由一个激励单极子和四个长度可调的寄生印刷单极子组成,可工作于两种模式,阵列波束在方位面内有八种不同的指向。通过控制PIN开关的状态,寄生单元可以在引向器和... 设计制作了一种用于无线通信移动终端的方向图可重构阵列天线。该阵列天线由一个激励单极子和四个长度可调的寄生印刷单极子组成,可工作于两种模式,阵列波束在方位面内有八种不同的指向。通过控制PIN开关的状态,寄生单元可以在引向器和反射器之间切换状态,方向图的主瓣指向开关断开的阵元方向。阵列天线方向图可以以45°步长覆盖方位面,工作频带覆盖WiMAX(3.40-3.69GHz)频段,辐射增益大于6dBi。在两种模式中各选取了一个指向状态,对其回波损耗和方向图进行了实测,实测结果与仿真结果吻合较好。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 印刷单极子 寄生单元 阵列天线
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唯相位方法实现方向图可重构阵列天线 被引量:2
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作者 刘燕 郭陈江 +1 位作者 丁君 许家栋 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2008年第7期73-75,共3页
使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中... 使用唯相位方法设计方向图可重构天线,对阵列的激励电流幅度和相位同时进行优化,得到一组电流幅度值,使它适用于多种形状的方向图,同时得到与每种方向图对应的相位值。优化算法选用实数编码的遗传算法。为了把设计结果应用于实践,文中还对电流幅度的分布进行了一定的限制,设计出了具有2种工作状态的方向图可重构天线,最后给出了仿真结果,结果表明,文中讨论的方法在设计方向图可重构天线方面是有效的。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 唯相位 实数编码 遗传算法
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基于多任务贝叶斯压缩感知的稀疏可重构天线阵的优化设计 被引量:2
8
作者 沈海鸥 王布宏 李龙军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2168-2174,共7页
建立方向图可重构天线的联合稀疏模型,基于多任务贝叶斯压缩感知理论提出一种稀疏可重构天线阵的优化设计方法.该方法在实现方向图精确重构的同时可以大幅减少天线数量,节省平台空间,降低设计成本.首先基于多任务贝叶斯压缩感知理论建... 建立方向图可重构天线的联合稀疏模型,基于多任务贝叶斯压缩感知理论提出一种稀疏可重构天线阵的优化设计方法.该方法在实现方向图精确重构的同时可以大幅减少天线数量,节省平台空间,降低设计成本.首先基于多任务贝叶斯压缩感知理论建立多目标方向图的稀疏优化模型,根据权值向量的先验概率分布,利用快速相关向量机估计超参数的最大后验概率来得到多组阵元位置及其激励,实时改变激励以获得不同方向图的稀疏逼近.仿真验证了该方法能够以较少的阵元个数和较高的方向图拟合精度快速实现方向图重构. 展开更多
关键词 稀疏布阵 方向图可重构天线 多任务贝叶斯压缩感知 相关向量机
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扩展酉矩阵束算法实现稀疏可重构天线阵的优化设计 被引量:1
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作者 沈海鸥 王布宏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3811-3820,共10页
针对方向图可重构天线阵列的稀疏布阵问题,提出一种基于扩展酉矩阵束算法的优化设计算法。首先建立以阵元位置和多组激励为变量的多方向图联合稀疏优化模型,并利用期望方向图采样数据构建Hankel块矩阵。然后通过centro-Hermitian化处理... 针对方向图可重构天线阵列的稀疏布阵问题,提出一种基于扩展酉矩阵束算法的优化设计算法。首先建立以阵元位置和多组激励为变量的多方向图联合稀疏优化模型,并利用期望方向图采样数据构建Hankel块矩阵。然后通过centro-Hermitian化处理和酉变换将采样矩阵从复数域转换到实数域,舍弃实矩阵中较小的奇异值对可重构线阵进行稀疏。最后通过对等价矩阵束的广义特征值分解估计稀布阵元位置,进而得到每个方向图对应的激励。仿真验证了该方法能够以阵元非均匀稀疏分布的阵列形式有效实现多个方向图的精确重构。 展开更多
关键词 阵列信号处理 稀疏阵列 方向图可重构天线 扩展酉矩阵束 特征值分解
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一种基于方向图重构机制的宽带宽视角相控阵天线 被引量:1
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作者 梁峰 程友峰 廖成 《电子测量技术》 北大核心 2022年第18期161-166,共6页
本文提出了一款风车形方向图可重构单元及其作为阵元的二维平面宽带宽视角扫描相控阵天线。所提出的单馈方向图可重构单元天线由辐射贴片、直流偏置电路以及宽带人工磁导体(AMC)反射面构成。其中,辐射贴片为馈电结构可重构的4个Vivaldi... 本文提出了一款风车形方向图可重构单元及其作为阵元的二维平面宽带宽视角扫描相控阵天线。所提出的单馈方向图可重构单元天线由辐射贴片、直流偏置电路以及宽带人工磁导体(AMC)反射面构成。其中,辐射贴片为馈电结构可重构的4个Vivaldi缝隙组成的风车形贴片,它能够通过改变PIN二极管的通断以实现宽带内四个端射方向上的波束切换。此外,将AMC反射面加载于辐射结构的后端,使得最大辐射方向由原来的端射方向调整为准端射方向,这样有利于单元天线组阵后的扫描波束能够覆盖到侧射方向。对该天线单元及其构建的8×8均匀平面相控阵天线进行了仿真与分析。仿真结果显示,所设计的阵列天线同时具备了宽带宽视角二维波束扫描性能,其在5.4~6.1 GHz的工作频带内可以实现±60°范围内的二维波束扫描。同时,阵列的增益波动小于4.3 dB,并且具有较低的旁瓣电平。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 PIN二极管 人工磁导体(AMC) 宽带宽视角扫描相控阵天线
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一种方向图可重构圆极化阵列天线的设计
11
作者 陈梦玉 孙虎成 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1099-1107,共9页
为了实现天线波束的灵活重构和调控,提出了一种方向图可重构圆极化阵列天线。阵列天线选用L型探针耦合馈电以拓宽阻抗带宽和圆极化轴比带宽,并基于提出的相位变换器设计输出端口间相位差可调的馈电网络。通过控制馈电网络中相位变换器上... 为了实现天线波束的灵活重构和调控,提出了一种方向图可重构圆极化阵列天线。阵列天线选用L型探针耦合馈电以拓宽阻抗带宽和圆极化轴比带宽,并基于提出的相位变换器设计输出端口间相位差可调的馈电网络。通过控制馈电网络中相位变换器上各PIN二极管工作状态,实现了天线的主辐射波束指向在+40°,+15°,-15°和-40°角度间切换。实测结果表明,该阵列天线在四种工作状态下的重叠阻抗带宽约为22%(2.2~2.74 GHz),重叠轴比带宽约为12.2%(2.33~2.62 GHz),且圆极化峰值增益为6.48 dBi。 展开更多
关键词 方向图可重构天线 圆极化 馈电网络 相位可重构
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方向图可重构的平面准八木天线的设计与实现
12
作者 汪圣杰 顾涓涓 胡国华 《合肥学院学报(自然科学版)》 2016年第1期70-74,80,共6页
通信系统的快速发展对天线的性能提出了更高的要求,方向图可重构天线是天线家族中重要组成部分之一,应用十分广泛。文中利用HFSS软件对方向图可重构的平面准八木天线进行了设计与实现,天线结构基于传统的偶极子天线以及八木天线并采用... 通信系统的快速发展对天线的性能提出了更高的要求,方向图可重构天线是天线家族中重要组成部分之一,应用十分广泛。文中利用HFSS软件对方向图可重构的平面准八木天线进行了设计与实现,天线结构基于传统的偶极子天线以及八木天线并采用差分馈电,主天线振子置于介质板的两侧,在地板一侧的振子臂通过PIN二极管开关与地板相连,馈电一侧的阵子臂通过PIN二极管开关与馈电相连。通过组合控制二极管的开关状态即可控制天线单元的工作状态从而实现天线方向图可重构的目的。结果表明天线的回波损耗在中心频点出达到-25d B,-10d B带宽为约为400MHz,相对带宽为13%,天线在主辐射方向的增益达到约4.5d B,该天线能够实现4个方向的扫描,具有良好的方向性。 展开更多
关键词 方向图可重构 平面微带天线 差分馈电 HFSS
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Pattern-reconfigurable antenna-assisted secret key generation from multipath fading channels
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作者 Zheng WAN Mengyao YAN +4 位作者 Kaizhi HUANG Zhou ZHONG Xiaoming XU Yajun CHEN Fan WU 《Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering》 SCIE EI CSCD 2023年第12期1803-1814,共12页
Physical layer key generation(PKG)technology leverages reciprocal channel randomness to generate shared secret keys.However,multipath fading at the receiver may degrade the correlation between legitimate uplink and do... Physical layer key generation(PKG)technology leverages reciprocal channel randomness to generate shared secret keys.However,multipath fading at the receiver may degrade the correlation between legitimate uplink and downlink channels,resulting in a low key generation rate(KGR).In this paper,we propose a PKG scheme based on the pattern-reconfigurable antenna(PRA)to boost the secret key capacity.First,we propose a reconfigurable intelligent surface(RIS)based PRA architecture with the capability of flexible and reconfigurable antenna patterns.Then,we present the PRA-based PKG protocol to improve the KGR via mitigation of the effects of multipath fading.Specifically,a novel algorithm for estimation of the multipath channel parameters is proposed based on atomic norm minimization.Thereafter,a novel optimization method for the matching reception of multipath signals is formulated based on the improved binary particle swarm optimization(BPSO)algorithm.Finally,simulation results show that the proposed scheme can resist multipath fading and achieve a high KGR compared to existing schemes.Moreover,our findings indicate that the increased degree of freedom of the antenna patterns can significantly increase the secret key capacity. 展开更多
关键词 Physical layer security Secret key generation reconfigurable intelligent surface Multipath fading pattern-reconfigurable antenna
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具有频移特性的方向图可重构的天线设计与实现
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作者 汪圣杰 顾涓涓 胡国华 《长春师范大学学报》 2017年第8期17-21,共5页
在通信系统快速发展的今天,系统中需要的天线数量也在大幅增加。为了提高通信质量、降低成本、减轻重量以及实现良好的电磁兼容特性,可重构天线的概念应运而生,并在天线研究领域受到了广泛关注。通常情况下,方向图可重构天线的设计方法... 在通信系统快速发展的今天,系统中需要的天线数量也在大幅增加。为了提高通信质量、降低成本、减轻重量以及实现良好的电磁兼容特性,可重构天线的概念应运而生,并在天线研究领域受到了广泛关注。通常情况下,方向图可重构天线的设计方法是依赖相控阵天线原理实现的,但是制作的天线体积较大而且结构复杂。本文提出一种结构新颖的方向图可重构天线,该天线能够工作在WLAN频段,仿真结果表明该天线在工作频段内具有良好的回波损耗特性以及较高的增益,能够满足通信系统的应用需求,且具有结构简单、重量轻、剖面低、易于制作的优点。 展开更多
关键词 回波损耗 增益 方向图可重构天线 WLAN
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