基于阵列馈电的深空探测广视场电大反射面天线研究

基本信息
批准号:61301120
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:曹海林
学科分类:
依托单位:重庆大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨力生,陈世勇,应伟兵,管伟,李豪,何思佳,李巧艳,吴德成
关键词:
深空探测阵列馈电广视场大反射面天线
结项摘要

To compensate for the huge path loss, the ground antennas intended for deep-space exploration require large apertures operating at high frequencies with sharp pencil beam. Under a rough orbit forecast,the deep-space exploration range is challenged by the time of capturing spacecraft using a narrow beam-width antenna. According to major strategic needs for deep space exploration in China, the project concerns on the theory and technique of the phased-array-fed (PAF)large reflector antenna with wide field of view and accurate beam.Based the theory of active impedance,the dynamic performance of the PAF large reflector antenna is investgated during beam scanning,and the united dynamic performance model of PAF reflector antenna is proposed. The match condition is established between the pattern of PAF and the second pattern of reflector antenna with the surface current distribution on reflector.Controlling the reflector aperture field amplitude, phase distribution using PAF,the field of view of PAF large antenna has been enlarged. Under the overall system performance constraints,the objective function is proposed and optimised using articical intelligence,and the desired pattern of PAF large reflector antenna is synthesized. The range of deep space exploration will be promoted by the antenna with works of this project.

为弥补超远距离深空探测的超大路径损耗,增加地面测控天线口径及提升天线工作频率皆导致天线波束变窄。现有粗轨道预报下窄波束天线对深空探测器的快速捕获问题已经成为制约探测距离的关键,亟待解决。针对我国深空探测的重大战略需求,课题研究基于阵列馈电的具有广视场、精确指向的深空探测电大反射面天线理论和技术。基于有源阻抗理论,探索阵列馈电反射面天线在波束扫描时的动态性能,建立基于有源阻抗理论的阵列馈电反射面天线的统一性能模型。以反射面上的面电流分布为研究对象,通过建立馈电阵列方向图与反射面天线次级方向图的匹配模型,调控窄波束反射面天线口面场的幅、相分布,突破阵列馈电反射面天线的可视范围的瓶颈,解决窄波束反射面广视场研究中的基础性问题。从全局系统性能约束构造目标函数,应用人工智能优化综合具有精确指向的波束。课题成果将为用于超远距离探测的广视场窄波束天线性能的提升提供理论基础和新思路。

项目摘要

经过3年的系统研究,项目阐明了阵列馈电反射面天线在波束扫描时动态性能机理,建立基于有源阻抗理论的阵列馈电反射面天线的统一模型。从反射面上的面电流分布着手,调控窄波束反射面天线的口面场的幅、相分布,突破了阵列馈电反射面天线可视范围的瓶颈,解决了窄波束反射面广视场研究中的基础性问题。从全局系统性能约束构造目标函数,优化综合,为深空探测电大反射面天线技术的发展提供新思路和理论依据。在完成以上原定研究计划基础上,开展了基于超材料的极化域调控研究及基于稀疏阵列应用于相控阵焦面阵的来波方向估计研究,为深空探测大天线的发展和应用提供新思路。基于阵列天线的相关研究成果结合超宽带距离测量技术已经应用于输电线路的舞动技术监测。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
3

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020
4

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

固溶时效深冷复合处理对ZCuAl_(10)Fe_3Mn_2合金微观组织和热疲劳性能的影响

DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2018.001042
发表时间:2019
5

倒装SRAM 型FPGA 单粒子效应防护设计验证

倒装SRAM 型FPGA 单粒子效应防护设计验证

DOI:
发表时间:2016

相似国自然基金

1

深空探测广域双视场光学敏感器导航技术研究

批准号:11043011
批准年份:2010
负责人:胡广大
学科分类:A1901
资助金额:18.00
项目类别:专项基金项目
2

深空探测中的轨道力学

批准号:10673006
批准年份:2006
负责人:刘林
学科分类:A1801
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
3

深空探测中VLBI相时延的研究

批准号:11403082
批准年份:2014
负责人:吴亚军
学科分类:A1902
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于GEO星群的深空联合阵列与协作传输机理

批准号:91338112
批准年份:2013
负责人:张钦宇
学科分类:F0106
资助金额:85.00
项目类别:重大研究计划