机载天线综述
直升机平台机载天线研究综述
李雪健
摘要:直升机作为一种快速灵活的机动装备，近几年在城市反恐处突及应急灾害救援等场合作用明显。机载天线作为通信系统的重要一环，它的性能好坏对直升机通信效果影响极大。本文介绍了机载天线的分类及特点，综述国内外当前对机载天线的主要研究方向和研究进展。介绍了以FEKO和HFSS软件为基础的直升机平台天线研究方法。
关键词：直升机平台；机载天线；研究现状
0、引言
自1907年法国人保罗·科尔尼发明直升机以来，直升机就作为人造飞行器中重要一支在人类历史上扮演着重要角色。机动灵活和起落条件要求低等特点使直升机在现代社会得到广泛应用。
机载天线是飞机系统与其它系统进行电磁能量交换的转换设备，是飞机感知系统的一部分[1]。从广义角度而言，以载机为工作平台的天线均可称为机载天线。机载天线在现代飞行器上应用十分广泛，如飞机上的通信、导航、敌我识别、电子战、雷达等。机载天线的好坏决定着整个系统通信的质量，研究机载天线有着重要的意义[2]。
关于机载天线的研究的文献众多，从事相关研究的专家学者和科研院所也非常之多。但大部分研究都是基于固定翼飞机作为平台研究的，专门以直升机作为平台研究机载天线的文章较少。但固定翼飞机与直升机所处的通信环境及对天线的要求相似，可以进行类比研究。本文以机载天线的主要研究方向及发展情况为主结合直升机平台特点进行综述。
一、机载天线研究背景
1.1机载天线的国内外研究现状
近一个世纪以来,无线电通信技术发展迅速,天线作为无线电波的入口与出口,是一切无线系统中必不可少的组成部分。天线性能的好坏直接影响整个无线系统的性能。飞机作为一种高新科技集成的载体，飞机上通信设备的数量和种类都达到了前所未有的程度，并且现代社会对各种载人、载物飞行器的功能的要求越来越高。并且随着新一代飞机的飞行速度高度等的提高以及现代社会电磁环境的日益复杂，实现飞机通信的顺畅难度变大。这就对机载天线的性能提出来更高的要求。
飞机上有很多天线，如：各式各样的导航通信系统、着陆系统、测高雷达等系统的天线。机载天线按照工作频段分类，可以分为机载中波天线、机载短波天线、机载超短波(VHF/UHF)通信天线、飞机导航天线，还有机载共形微带天线及飞机通信用的自适应阵天线等。如图1.1所示，是一个典型军用飞机上具有多达70多副天线[3]。
图1.1一种典型军用飞机上的多副天线示意图
由于现代电子通信设备的不断发展，使得飞行器天线的研究日益得到重视，同时也对机载天线的各种性能提出了更高的要求。例如对机载搜索雷达来说，常需要其天线方向图形成特定波束形状，如笔形波束、扇形波束或者余割平方赋形波束等波束形状。同时为了保证接收机接受到的回波信号强度相同，通常在俯仰面内采用赋形波束，而在水平面内为低副瓣、窄波束[4]。这些要求单个天线往往难以实现，通常需要组成天线阵列的形式。因此，天线阵列是机载天线研究的一个主要方向，在机载天线的研究中具有重要的地位。
另外，机载的各种电子设备如通信、雷达、电子对抗和导航等通常具有各自的天线。几十种不同类型的天线分布在飞机的各个部位，对飞机的空气动力学性能和隐身性能都有很大的影响。因此，在设计机载天线时，要尽量减小天线的尺寸，即实现天线的小型化设计；或者采用共形阵，减小天线形状对飞机性能的影响。小型化和共形性也是机载天线研究的一个主要方向。
由于飞机外形结构的复杂性，其电磁场边界条件也十分复杂。目前为止，对于机载天线的理论分析还没有十分完善，很难理论计算得到机载天线的精确解。因此，在机载天线理论方面还有许多问题尚待解决。
机载天线一般采用平板单极子天线，这类天线可以做成机翼形式，几乎不影响飞机的飞行性能和结构性能，因而得到了广泛的应用。在设计机载天线时，既要考虑如何实现天线作为通信前端的电特性性能，如驻波、增益、极化和方向图波瓣宽度等，又要限制天线的尺寸。因此，在设计机载天线时需要考虑到如何实现小型化特性。[5]
1.2机载天线的分类
目前国内外研究机载天线的形式和种类繁多，基本上各类型的天线都有相关的学者进行研究，下面依据天线的用途及形式对机载天线进行分类。
(1)按机载天线用途分类
①通信系统的中波天线、短波天线和超短波天线等；②导航与定位系统的中波罗盘天线、多普勒导航天线和GPS天线等；③电子侦察与对抗系统的
相控阵天线和脉冲超宽带天线等；④火控雷达及敌我识别系统中的天线。
(2)按机载天线结构形式分类
①单极子天线，如钢索天线和印刷单极子天线等；
②微带天线，如安装于载机尾梁和机翼的共形微带天线及阵；
③喇叭和双锥天线，常应用于通信或雷达对抗等系统；
④波导缝隙天线，常应用于电子侦察系统。[6]
1.3机载天线的特点和设计要求
飞机的整个机身其实就是一个隐藏的大地，和地面对地面天线的影响一样，机身也会对机载天线有影响，它的形状、大小、甚至装备天线的位置不同都会对机载天线产生影响。如果说机载天线是一个辖射体的话，那么整个飞机本身也是一个辐射体，甚至有时候是很重要的一个辖射体。最初设计飞机的时候就有必要考虑机载天线的位置，因为这对机载天线的辐射会产生关键影响。[7]
对于机载天线的性能要求，是在满足飞机上全部电子设备都正常工作的前提下提出的，这就对天线的电性能提出了要求:[8]
1)对于那些对辐射能量分布有特定要求的天线，例如雷达等设备，应该注意研究飞机的构造，把天线安装在最合适的地方。
2)天线本身就是飞机和其他自由空间进行能量转换的转换器，整个天线装置的损耗要尽可能的降到最低，不能在辐射能量中占过大比例。
3)通常设计的机载天线的电压驻波比（VSWR)不能超过设计要求，一般来说，机载天线的电压驻波比VSWR<2.5。
4)对于工作在VHF的低频段以上的天线，它的方向图应该覆盖在指定的范围内，对于机载天线来说，其方向图应具有全向性。
机载天线不但要符合其电性能要求，也要符合对其物理性能的要求，主要的物理性能包括环境条件（温度、湿度、加速度、空气动力学气动外形、强度等）、可靠性以及天线的布局等[9]。
二、机载天线的主要研究方向和关键技术
目前针对机载天线的研究主要有四个方面：机载天线小型化、机载天线共形、机载天线宽带化以及机载天线电磁耦合及布局优化。各方面都有大量研究，下面就这四个研究方向及该方向运用的主要技术做简要介绍。
2.1机载天线小型化
由于结构简单、架设方便，天线自人们开始使用无线电波进行通信就取得了广泛的应用。特别是在短波、超短波频段，这种天线更具有优势。因此，天线的小型化研究一直是热点课题[16-18]。纵观国内外研究现状，天线的小型化问题设计范围很宽，但是主要包括以下几个方面：
1．优化天线的外形结构。
天线的结构决定了天线的性能，因此天线外形结构的优化在天线设计中
有着十分重要的地位。例如，近年来，分形技术成为了热门的天线小型化技术，涌现了大量的文章[10-12]。分形几何学是一门以非规则几何形态为研究对象的几何学，分形一词起源于Mandelbrot。发展到今天已经渗透到工程和科学的各个领域。文献[13]中采用了印刷型的微带弯折天线结构设计了一个工作在0.35GHz-3GHz的低剖面印刷天线，天线的尺寸为50mm×11m m×1.6mm，但是天线的增益很低，仅为-32dBi。
2．采用加载技术以及匹配网络。
在工程中，采用匹配网络和加载技术可以扩展天线带宽、减小尺寸。按照天线加载元件分类，天线加载能分为无源加载和有源加载，集中加载和分布加载等。有源加载因为其自身的某些缺点而限制了它的应用[14]，无源加载天线一直以来就受到学者的重视。近年来，为获得更好的性能，一些学者借助全局最优化算法——遗传算法[15]应用于电磁学领域，使得许多复杂问题迎刃而解。
3．采用新型的材料或者结构。
近几十年以来，很多的研究者将别的学科领域的观念引入到天线的设计和研究中，设计出了一些新型的天线，取得了较好的效果。例如，把光子晶体中的光子带隙(PBG)引入电磁学领域中就得到了EBG结构。电磁带隙是周期、重复的一种结构，其明显的特点是有带阻特性，可以抑制在带隙的频率的电磁波的传播。
上述三种用于减小天线尺寸的方法中，加载技术和匹配网络设计，由于附加的元件会对天线产生影响，如增加天线损耗、降低天线效率，进而影响天线的增益等。因此，我们在设计天线时应折中考虑[16]。
3.2机载天线的共形化
共形天线是和物体外形保持一致的天线或天线阵。绝大多数都突出在机身外部。为了在机身内部安装天线,需要配套天线罩,天线罩要突出机身,形成鼓包。突出在机身外部的天线多为刀型天线或鞭状天线。飞机上的这些传统的天线,无论是装在飞机内部,还是装在飞机外部,都对飞机的气动特性有不利的影响。所以,从改善飞机的气动外形角度出发,希望对传统的天线加以改进,改进的方向之一就是采用共形天线。[17]
共形天线在通信和雷达领域获得了一定应用,但在理论研究和工程实践中仍存在许多技术难题,这些问题主要表现为以下三点:
1)共形阵列天线的方向图仿真计算问题
共形天线一般属于电大、超电大尺寸,且电磁结构十分复杂,目前缺乏可供使用的商用软件,只能对某些简单情况近似求解。因而,在设计上必须借助大量的试验工作。
2)馈电网络复杂
对于共形天线而言,当波束扫描到某一方向时,并不是所有天线单元都对主波束有贡献,为避免增加副瓣电平和降低天线效率,必须断开或者改善对主波束无贡献的单元激励,这样势必增加馈电网络的复杂性。在很多情况下,共形天线的复杂性、成本和重量主要取决于馈电网络。[18]
3)材料与工艺问题
目前,微带天线的制作主要依赖覆铜板,其介质材料为有机复合材料,铜
箔通过热压与基板结合在一起。这存在如下问题:有机材料基板及其铜箔的耐热性能,对于机载天线是没有问题的,对于高速导弹的高温要求,则满足不了。其次,还要解决陶瓷表面金属化、金属表面陶瓷化、厚膜工艺尺寸精确控制、材料热膨胀匹配及电路金属材料在高温下的稳定性问题。[18]
3.3机载天线的宽带化
对于线极化微带天线而言,阻抗对频率变化是最敏感的,因此一般用阻抗带宽来定义天线的带宽。典型微带贴片天线的带宽大约在2~3%左右,由其高Q的谐振特性决定。目前,线极化微带天线宽频带技术主要有以下四种: 1．降低Q值
主要是采用厚基板和介电常数较小或损耗大的基板[19]。实际上,基板厚度的增加会激励起不希望的表面波模式,而介电常数的降低会导致贴片面积的增大。此外,采用损耗较大的基板本质上是以天线效率的降低来换取带宽的展宽。
2．增加等效谐振电路
微带天线可以等效为一个RLC电路在原有谐振回路的基础上,增加一个親合的LC谐振回路,当谐振点比较接近时,可以有效地展宽天线的阻抗带宽。一种有效的措施是在有源贴片天线旁附加寄生贴片,寄生贴片与有源贴片之间形成稱合的调谐回路而在贴片上开矩形或U形槽则有异曲同工之妙[20]。另一种典型方式是在微带天线外表面上再增加一个或多个寄生金属带片[21],这些金属带片不与原来的馈电结构连接在一起,这样可以激励两个或两个以上的模式。多层微带天线可以成倍地扩大带宽,但存在体积较大,结构复杂和加工不便等缺点。
3．天线加载技术
在微带天线上加载短路探针或短路片[22],在有效降低谐振频率的同时还可以增加带宽。当馈电和短路加载的位置选取适当时,其工作频带可以明显展宽,但这类加载天线在低频段的工作效率较低。
4．采用特殊馈电结构
目前,利用电容稱合、口径親合馈电[23]方式来实现微带天线,可以将阻抗带宽提高到20%以上。此外,釆用L型探针馈电[24]、共面波导馈电的结构形式也可以明显展宽天线的带宽。上述各种宽带方法可以分别单独使用,但一般为了有效地改善微带天线性能,通常综合采用多种方法。[6]
3.4机载天线电磁耦合及布局优化
1.天线电磁兼容分析方法
分析天线电磁兼容性的本质就是研究天线系统及其载体的电磁福射和散射问题。复杂环境的电磁辖射和散射问题,可通过各种数值方法,如矩量法(Method ofMoments,MoM)、有限元法(FiniteElementMethod,FEM)、时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)等都可得到足够精确的数值解。但受计算机内存和计算速度的限制,只能用于电小尺寸电磁问题的计算。
对于电大尺寸的电磁问题,多层快速多极子算法(MLFMA)计算效率高、结果精确,适用于电大问题的求解。此外,高频近似技术,如物理光学法(Physical
Optics,PO)、几何光学法(Geometrical Optics,GO)、几何绕射理论(Geometrical Theory ofDiffraction,GTD)等,也适用于计算电大尺寸物体的福散射。
2.天线系统电磁兼容解决方法
处理天线系统EMC的方法归纳起来不外乎有三种:即问题解决法(Problemsolving approach)、规范法(Specification approach)禾口系统法(System approach)。其中系统法从设计开始就预测和分析电磁兼容性,并在系统设计制造、组装和试验过程中不断对其电磁兼容性进行预测和分析。
计算电磁学的一个重要应用方向就是电磁兼容预测分析。目前外军在海基、路基、空基、天基武器装备的研发过程中十分重视电磁兼容预测分析技术的应用。例如,美国下一代电子战飞机经过优化设计后,可以在复杂电磁环境中实现全频段干扰、全频段频谱透视以及干扰对消通信,完全解决了机载多天线的电磁兼容问题。目前,美国伊利诺伊大学开发的以多层快速多极子算法为核心的软件FISC[im、Scale和以SBR等高频方法为主的Xpatch软件已经成为美国三军通用的目标电磁特性的支柱性仿真软件。90年代以来,国内在大平台多天线系统电磁兼容和优化布局方面也取得了一些成果,在节省设计周期、解决工程问题的同时,为类似问题提供了借鉴经验,为进一步精确的EMC研究设计和改进积累了数据和经验。但在相关理论的研究及成果的推广方面还有很多工作要做。
三、直升机平台天线研究
直升机上机载天线数量多，类型复杂。直升机平台相比于固定翼飞机来说体积更小、天线分布更为密集、通信干扰因素更多。下面以FEKO和HFSS 软件为基础介绍当前直升机平台的仿真研究。
3.1直升机平台仿真研究
下面以两款主流天线仿真软件介绍直升机平台仿真研究。
1.FEKO软件
林晨[6]采用GPSO/FEKO方法对直升机进行仿真，对局部区域的天线布局进行优化设计。
图3.2天线优化安装位置示意图
表3-1直升机天线相关信息
并且分析了直升机平台对超短波天线和高度表天线的影响。
(a)孤立环境(b)机载平台环境
图3-3高度表天线(发)立体方向图仿真结果2．HFSS软件
万文雅[26]利用HFSS对直升机和天线进行一体化仿真，分析直升机载体对机载天线方向图的影响。
图3-4HFSS直升机和天线的一体化模型
总结
近些年来国内外对机载天线的研究很多，各个领域都有所涉及。主要集中在对机载天线的小型化、共形天线、宽带化和对天线耦合及优化布局等四个方向的研究。直升机平台相比于固定翼飞机来说体积更小、天线分布更为密集、通信干扰因素更多，分析难度大，天线要求高。目前研究的人较少，是一个有价值的研究领域。
本文是作者对机载天线研究方面论文研读和材料收集后的总结，但鉴于本人学术水平及文献阅读量有限，仅对机载天线做以简要综述。不足处请专家老师批评指正。
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天线极化综述
天线极化综述 班级：09电子(1)班 姓名：周绕 学号：0905072024 完成时间：2011年11月15日
目录 一、天线的极化概念描述 0 二、天线的极化分类 0 1、线极化 0 （1）、线极化描述 0 （2）、线极化的数学分析 0 2、天线的馈源系统 (1) 3、极化波 (2) （1）、极化波的简介与分类 (2) （2）、极化波的应用 (2) 4、圆极化 (2) （1）、圆极化的描述 (2) 5、椭圆极化 (4) 三、总结 (5)
一、天线的极化概念描述 天线的极化特性是以天线辐射的电磁波在最大辐射方向上电场强度矢量的空间取向来定义的，是描述天线辐射电磁波矢量空间指向的参数。由于电场与磁场有恒定的关系，故一般都以电场矢量的空间指向作为天线辐射电磁波的极化方向。 二、天线的极化分类 天线的极化分为线极化、圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化和垂直极化；圆极化又分为左旋圆极化和右旋圆极化。 1、线极化 （1）、线极化描述 电场矢量在空间的取向固定不变的电磁波叫线极化。有时以地面为参数，电场矢量方向与地面平行的叫水平极化，与地面垂直的叫垂直极化。电场矢量与传播方向构成的平面叫极化平面。垂直极化波的极化平面与地面垂直；水平极化波的极化平面则垂直于入射线、反射线和入射点地面的法线构成的入射平面。 （2）、线极化的数学分析
(a)垂直极化 (b) 水平极化 在三维空间，沿Z轴方向传播的电磁波，其瞬时电场可写为： = + 。 若=ExmCOS(wt+θx),=EymCOS(wt+θy) ，且与的相位差为nπ(n=1,2,3,…) ，则合成矢量的模为: 这是一个随时间变化而变化的量，合成矢量的相位θ为： 合成矢量的相位为常数。可见合成矢量的端点的轨迹为一条直线。 与传播方向构成的平面称为极化面，当极化面与地面平行时，为水平极化，如图（a）；当极化面与地面垂直时，为垂直极化波，如图（b）。 2、天线的馈源系统 馈源是天线的心脏，它用作高增益聚集天线的初级辐射器，为抛物面天线提供有效的照射。 （1)有合适的方向图。馈源初级方向图不能太窄，否则抛物面不能被全部照射；但也不能太宽，以免功率泄漏过多。另外，初级方向图应接近于旋转对称，最好没有旁瓣和尾瓣。 （2）有理想的波前。圆抛物面天线要求馈源的波前为球面，以确保该相位中心与焦点重合时抛物面口径场的相位均匀分布。否则，会引起天线方向图畸变、增益下降、旁瓣升高。 （3）无交叉极化。即无干扰主极化的交叉分量，要求馈源辐射场的交叉化分量尽可能小。 （4）阻抗变化平稳。要求在工作频段内，馈源的输入阻抗不应变化过大，以保证和馈线匹配。 （5）尺寸尽量小。完整的馈源系统主要由馈源喇叭、90°移相器和圆矩变换器几部分组成。馈源按使用的方式可分为前馈馈源和后馈馈源。按卫星频段可分为C频段馈源和Ku频段馈源；目前已开发出C和Ku频段的共用馈源。前馈馈源一般应用于普通的抛物面天线，后馈馈源一般应用于卡塞格伦天线。 抛物面天线常用馈源形式有角锥喇叭、圆锥喇叭、开口波导和波纹喇叭等。前馈馈源中使用最多的是波纹槽馈源；再有一种叫带扼流槽的同轴波导馈源。后馈馈源喇叭常用的是介质加载型喇叭，它是在普通圆锥喇叭里面加上一段聚四氟乙烯衬套构成的。偏馈天线要选用偏馈馈源，偏馈馈源盘的波纹呈漏斗状，而正馈馈源的波纹盘为水平状。
基于无线通信的点菜系统软件设计【文献综述】
毕业设计开题报告 电子信息工程 基于无线通信的点菜系统软件设计 1、前言部分 人类利用无线通信方法的历史已经有几千年了，古时候用的烽火就是最原始无线通信的影子。但那时候的无线通信技术还只是处于萌芽阶段，只有到19世纪末意大利人马可尼发明无线电报开始，人类才开始真正大规模使用无线通信技术[1]。近数十年来随着计算机技术和电子通信技术的发展，无线通信技术更是以日新月异的速度向前发展，它也成为了通信领域的重点研究方向之一。 现代的无线通信技术是建立在硬件电路基础上的，因此微电子技术的发展就直接制约着无线通信技术的发展。回顾集成电路的发展历程，我们可以发现，自发明集成电路至今40多年以来，“从电路集成到系统集成”这句话是对IC产品特大规模集成电路发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a-chip）的过程[2-5]。随着集成程度的不断提高，芯片的体积能耗和成本在逐步的降低。这也促使电子产品向便携式和低端市场发展。 虽然微电子的发展历史已经有半个多世纪，但是射频芯片的发展却是近几年的事。从分类上来看，射频芯片属于专用集成电路。目前国际上有很多专门生产射频芯片的公司，例如Nordic公司和Chipcon公司。这些芯片一般工作在免费频段，采用专门的调制解调技术，内部集成了很多的电路[6-9]。例如Nordic公司的NRF2401芯片，它是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM（Industry Science medicine，工业、科学、医学）频段，芯片内置了频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以-5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，有多种低功率工作模式使节能设计更为方便。 无线电子点菜系统是无线通信技术的一个典型的应用。近些年来，随着人民生活水平的不断提高和生活方式的转变，餐饮业具有巨大的投资市场，被称为中国的黄金产业之一。如今人们在消费过程中对服务质量产生了更高的要求，同时
20010606-工信部-关于进一步规范卫星通信业务市场的通知
关于进一步规范卫星通信业务市场的通知 信息产业部电信管理局信电函[2001]123号 各省、自治区、直辖市通信管理局： 近来，发现个别单位在未取得电信业务经营许可证的情况下，擅自开展卫星通信业务。为了维护国家的通信安全和整体利益，规范我国卫星通信业务市场，保障经营者和用户的合法权益，请各通信管理局加强对此类业务的监管，现将有关要求通知如下：经营卫星转发器出租业务、国内ＶＳＡＴ通信业务等卫星通信业务，必须持有信息产业部颁发的相应电信业务经营许可证，并按有关规定和要求开展经营活动。未取得经营许可证的任何单位、组织和个人均不得经营卫星通信业务。 卫星通信业务经营单位开展业务经营时，应严格遵守国家通信政策、法律法规和有关规定，接受通信主管部门的行业管理和监督检查，规范经营行为，正确开展业务宣传，维护国家的整体利益和用户的合法权益。 国内ＶＳＡＴ通信业务经营单位不得在境外设立小站，经营通信业务。为电信业务经营者提供ＶＳＡＴ通信服务时，应认真核验其经营许可证规定的业务种类和服务范围，按照其经营许可证规定的内容为其提供服务；为没有电信业务经营许可证者提供ＶＳＡＴ通信服务时，ＶＳＡＴ小站用户是该项业务的最终用户，不能再向其他单位或个人提供通信服务，ＶＳＡＴ小站也不能通过终端设备接入公用电信网。 卫星转发器出租业务经营单位在开展业务时，应审查用户的使用用途和主体资格，用户利用转发器从事电信经营活动的，应持有相应的电信业务经营许可证。 国内用户需要租用转发器带宽，应从持有卫星转发器出租业务经营许可证的单位租用转发器资源，未经国家通信主管部门审核批准，不允许直接租用无卫星转发器出租业务经营许可证单位的卫星转发器。 国外卫星公司在国内提供卫星转发器出租服务，应事先与我国完成卫星网路协调等工作，将卫星转发器出租给国内具有经营卫星转发器出租业务资格的卫星公司或经通信主管部门批准的使用单位，再由国内卫星公司转租给国内使用单位并负责技术支持、市场营销、用户服务和用户监管等。不允许境外卫星公司未经通信主管部门批准直接向国内用户经营卫星转发器出租业务。
机载天线综述
直升机平台机载天线研究综述 李雪健 摘要:直升机作为一种快速灵活的机动装备，近几年在城市反恐处突及应急灾害救援等场合作用明显。机载天线作为通信系统的重要一环，它的性能好坏对直升机通信效果影响极大。本文介绍了机载天线的分类及特点，综述国内外当前对机载天线的主要研究方向和研究进展。介绍了以FEKO和HFSS软件为基础的直升机平台天线研究方法。 关键词：直升机平台；机载天线；研究现状 0、引言 自1907年法国人保罗·科尔尼发明直升机以来，直升机就作为人造飞行器中重要一支在人类历史上扮演着重要角色。机动灵活和起落条件要求低等特点使直升机在现代社会得到广泛应用。 机载天线是飞机系统与其它系统进行电磁能量交换的转换设备，是飞机感知系统的一部分[1]。从广义角度而言，以载机为工作平台的天线均可称为机载天线。机载天线在现代飞行器上应用十分广泛，如飞机上的通信、导航、敌我识别、电子战、雷达等。机载天线的好坏决定着整个系统通信的质量，研究机载天线有着重要的意义[2]。 关于机载天线的研究的文献众多，从事相关研究的专家学者和科研院所也非常之多。但大部分研究都是基于固定翼飞机作为平台研究的，专门以直升机作为平台研究机载天线的文章较少。但固定翼飞机与直升机所处的通信环境及对天线的要求相似，可以进行类比研究。本文以机载天线的主要研究方向及发展情况为主结合直升机平台特点进行综述。 一、机载天线研究背景 1.1机载天线的国内外研究现状 近一个世纪以来,无线电通信技术发展迅速,天线作为无线电波的入口与出口,是一切无线系统中必不可少的组成部分。天线性能的好坏直接影响整个无线系统的性能。飞机作为一种高新科技集成的载体，飞机上通信设备的数量和种类都达到了前所未有的程度，并且现代社会对各种载人、载物飞行器的功能的要求越来越高。并且随着新一代飞机的飞行速度高度等的提高以及现代社会电磁环境的日益复杂，实现飞机通信的顺畅难度变大。这就对机载天线的性能提出来更高的要求。 飞机上有很多天线，如：各式各样的导航通信系统、着陆系统、测高雷达等系统的天线。机载天线按照工作频段分类，可以分为机载中波天线、机载短波天线、机载超短波(VHF/UHF)通信天线、飞机导航天线，还有机载共形微带天线及飞机通信用的自适应阵天线等。如图1.1所示，是一个典型军用飞机上具有多达70多副天线[3]。
基于单片机的无线遥控小车设计【文献综述】
毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 基于单片机的无线遥控小车设计 1、国内外研究现状 无线电遥控是利用无线电信号来对远方的各种机构进行控制的技术，这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械，去完成各种操作，已经广泛运用于机械领域，不但提高机械的自动化程度和操作性，还改善了操作人员的工作环境啊。并且与我们的生活也越来越接近，比如遥控门窗，遥控风扇、遥控座椅、遥控小车等都是无线电技术的成功应用于生活的例子。 2、研究主要成果 智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。从普通的玩具遥控车到无限工业控制车辆，从短程控制到外太空探险小车的控制，可以预见今后无线智能遥控小车的应用将更加广泛。在最近几年，随科学技术的进步，智能化和自动化技术的普及，各种高科技广泛应用于玩具制造领域，使其娱乐性和互动性不断提高。根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大变化：传统玩具的市场比重在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年较2003年增长52%，而传统玩具的年销售额仅增长3%。英国玩具零售商协会选出的2001年圣诞最受欢迎的十大玩具中，在七款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。普通的无线遥控车大家都很熟悉，市场里有很多提供小孩子玩玩的遥控小车，还有神奇的天堂电玩WII。 3、发展趋势 无论是简单的还是难的，熟悉的还是不熟悉的，智能无线遥控小车最基本的功能就是无线控制和启动两方面，在这个基础上，可以再加上更多的复杂功能，比如： ①测速：由单片机定时器根据高低电平计数脉冲与车轮周长通过算法得出车速，再根据车速和行驶时间得出行驶里程。 ②红外避障：红外发射管通过三极管和电阻接到一从单片机的PB口，红外接受管的数据口接到它的PC口，当检测到有障碍物时，接受管的数据口输出为低电平并送
航空公司运行控制卫星通信实施方案
— 1 — CAAC 航空公司运行控制卫星通信 实施方案 中国民用航空局
航空公司运行控制卫星通信实施方案 第一章总则 1.1目的 《航空公司运行控制卫星通信实施方案》是航空公司建设独立于空中交通管制通信系统之外的，用于运行控制语音通信系统的基准文件。 本方案为航空公司制定卫星通信实施计划和与其他相关技术的融合应用提供政策与标准指导。它的目的是利用卫星通信系统，全面解决飞机与运行中心（AOC）之间的陆空语音通信联系问题，快速提升运行控制能力。 1.2依据 （1）《航空器运行》（ICAO附件6）； （2）《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》（CCAR-121-R4）； （3）《航空承运人运行中心（AOC）政策与标准》（AC-121-FS-2011-004R1）。 1.3适用范围 本方案适用于按照CCAR-121部实施国内、国际定期载客和使用飞行签派系统的补充运行航空承运人。 — 2 —
对于使用飞行跟踪系统的CCAR-121部补充运行航空承运人，使用飞机定位系统的CCAR-135部和CCAR-91部航空公司，推荐按照本方案建立运行控制卫星通信能力。 1.4背景 随着我国机队数量和航空运输量的快速增长，面对空域紧张、复杂运行以及由于天气和流量控制等不利因素造成的航班大面积延误等问题，航空公司的通信联系和监控问题极大影响了航空公司运行控制能力的提高，安全压力日益增大。 在飞行运行中，可靠、稳定和不间断的语音通信可以帮助飞行签派员及时将影响飞行安全的信息通知机组，协助机组安全飞行，有效避免一些由于判断失误、决策不及时发生的飞行事故。与受限的高频、甚高频通信相比，卫星通信具有质量高、保密性强、干扰小、容量大、覆盖范围广和运行稳定等优点，是航空公司首选的运行控制通信手段。 卫星通信技术在国际上已日臻成熟，并被发达国家航空公司普遍用于飞机与运行控制之间的语音通信解决方案。当今国际上普遍使用的卫星通信系统有：海事卫星系统（BGAN）、铱星卫星系统。另外，我国基于甚小口径天线系统(VSAT）技术的Ku或Ka 卫星移动通信系统和现代移动地空宽带通信技术，在解决技术难点后转向为航空公司飞行运行提供服务。 — 3 —
螺旋天线综述
螺旋天线综述 1 引言 螺旋天线(helical antenna)是用导电性良好的的金属做成的具有螺旋形状的天线。螺旋天线具有圆极化，波束宽度宽的优点，因此被广泛在卫星通讯，个人移动通信中。 同轴线馈电是螺旋天线的常用馈电方式，可以采用底馈或者顶馈，此时同轴线的内导线和螺旋线的一端相连接，外导线则和接地板（金属圆盘或矩形板状等）相接，螺旋线的另一端是处于自由状态。 螺旋天线既可用做反射镜或透镜的辐射器，也可用做单独的天线（由一个或几个螺旋线组成）。 2 螺旋天线的发展 螺旋天线的辐射能力是美国科学家 JohnD.Kraus于1947年在实验中发现的，自此之后，螺旋天线以其在宽频带上具有近乎一致的电阻性输入阻抗和在同样的频带上按“超增益”端射阵的波瓣图工作特点很快在各领域得到了广泛的应用。许多学者对螺旋天线的辐射特性进行了研究，给出了螺旋天线辐射设计多经验公式。 20世纪70年代，苏联科学家尤尔采夫和鲁诺夫对各种形式的螺旋天线进行了比较系统的理论分析和设计研究。此后各国学者进行了这方面的研究，延伸出了很多变种，尤其是四臂螺旋天线因其高增益，方向性好，圆极化的特点，得到了深入的发展和实际应用，如图1所示。 2008年弗吉尼亚大学的Warren Stutzman教授制成了一种六臂螺旋天线，如图2所示。天线实现了几乎最优化的UWB性能，通过采用围绕一个金属中心核而卷绕的臂来维持与臂之间相对不变的距离，几乎完整的利用了天线罩内的整个三维空间。该天线具有10:1的瞬间带宽，它可以被用于频域、多带宽、多信道应用以及时域或脉冲应用。在低成本的应用中，该设计可以被蚀刻在天线罩的内部，或由曲线或曲管构建。
WIFI文献综述
WIFI技术的应用 由于互联网在全球的快速普及与发展．人们的工作与生活越来越依赖互联网。人们随时随地都有可能需要上网，产生了大量的WLAN 服务需求。随着智能天线技术的发展，笔记本电脑、手机、掌上电脑等支持WI兀的移动终端越来越普及。进一步增加了人们对WLAN 服务的需求。 基于WIFI标准的WLAN网络是目前最为普及的无线网络形式。由于WIFI技术无线接入和高速传输的技术优势，在一定条件下可以作为对3G网络的补充。而且基于WIFl标准的WLAN网络相对基于3G 标准的3G网络成本低廉。对于正在抢占3G市场的中国各大电信运营商来说．WIFI技术无疑是具有强大吸引力的。 1、WIFI及其技术特点 WIFI全称Wireless Fidelity。实质上是一种商业认证，具有此认证的产品符合IEEE802.11系列无线网络协议。该系列协议属于短距离无线传输技术，该技术使用2.4GHz或5GHz附近频段。 WIFI网络是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。AP 一般称为网络桥接器或接入点，它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁，因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源，其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由，而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。 WIFI(Wireless Fidelity)技术即IEEE802．11协议．无线接入和高速传输是WIFI的主要技术优点．其中IEEE802．11b最高速度为11Mbps，IEEE802．11a与IEEE802．119的最高速度为54Mbps。现在多用的IEEE802．11b与IEEE802．11g设备使用的频段为2．4～2．4835GHz的免许可频段。在频率资源上不存在限制，因此使用成本低廉也成为了WIFI技术的又一大优势。WIFI无线网络是由 AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。组网方式较为简单。我们通常将AP称为网络桥接器或接入点，将能搜索到WIFI网络的地方称为热点区域。任何一个装有无线网卡的终端(现在主要的终端是笔记本电脑和带WIFI功能的智能手机)进入WI兀覆盖区域均可以通过AP来无线高速接入英特网。另外IEEE802．11规定的发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率大约为60-70毫瓦。而手机的
民航卫星通信网络管理规定(试行)
民航卫星通信网络管理规定 （试行） 第一章总则 １．１本规定根据《中国民航总局通信导航监视工作规则》及《中国民用航空无线电管理规定》制定。 １．２凡设置、运行、使用民航卫星通信网络设备的单位，均应遵守本管理规定。 １．３民航卫星通信网是指由民航总局统一组织规划建设的专用卫星通信网络及在该网络中运行的所有卫星地球站。 １．４本管理规定由民航总局空中交通管理局负责解释。 第二章卫星通信网络建设及管理原则 ２．１民航卫星通信网的建设由民航总局统一组织规划，各地区管理局按规划组织实施和保障运行。 ２．２民航卫星通信网络内各卫星地球站、各用户接 ～３一
口及路由的设置均由民航总局空中交通管理局统一管理。 ２．３民航卫星通信网络所使用的卫星转发器资源由民航总局空中交通管理局统一组织获取、分配、使用及管理。 第三章卫星地球站建设程序 ３．１根据业务需要，民航系统各单位或与民航系统业务相关的单位需建设卫星地球站加入民航卫星通信网络时，需根据附则一《民航卫星通信地球站建设资料表》中的要求，按所在地区逐级（省局、管理局、总局）向民航通信主管部门进行申请，由民航总局批准其建站地点、建设规模及有关技术参数配置，有关设备采购参照民航总局有关要求进行。 ３．２在新建地球站的项目批准后，各地应按附则一《民航卫星通信地球站建设资料表》的要求，作出选址报告，经各管理局上报民航总局，批准后方可建站。 ３．３建设单位或使用单位需对民航总局已经批准的或已建成的卫星地球站的地点、规模和有关技术参数进行调整时，需按３－２条的要求，重新上报民航总局。 一４一
各民航卫星通信地球站的建设，必须严格按照民航总局批复的选址地点、规模和技术要求进行。 ３．４地球站建设完成后，民航总局空管局将组织对其进行入网测试、检查，各项技术指标合格并向有关部门办理了《无线电台执照》后方可加入民航卫星通信网运行。 ３．５非中国民航用户，但与民航业务有关的部门需建设卫星地球站加入中国民航卫星通信网的，需与民航总局空管局协商，签定有关通信协议后方可建设、使用。 ３．６新建卫星地球站的电测及入网测试，需由民航总局空管局认可的单位负责进行。 ３．７每年一月份，各地区空管局对所辖区域内的卫星通信地球站的建设、扩容及业务量需求、发展设想进行一次调查，并将有关情况上报总局空管局。 第四章卫星通信网运行管理 ４．１民航总局空管局负责民航卫星通信网络的运行管理，制定有关技术规范和入网规定，进行网络的组织、调整和优化，组织进行人员技术培训和考核。 ４．２民航卫星通信网内的各卫星地球站由所在地点 一５一 一
天线近场测量的综述
内部☆ 天线近场测量的综述 An OutIine of Near Field Antenna Measurement 一引言 天线工程一问世．天线测量就是人们一直关注的重要课题之一，方法的精确与否直接关系到与之配套系统的实用与否。随着通讯设备不断更新，对天线的要求愈来愈高，常规远场测量天线的方法由于实施中存在着许多困难，有时甚至无能为力，于是人们就渴望通过测量天线的源场而计算出其辐射场的方法。然而由于探头不够理想和计算公式的过多近似，致使这种方法未能赋于实用。为了减小探头与被测天线间的相互影响，Barrett等人在50年代采用了离开天线口面几个波长来测量其波前的幅相特性，实验结果令人大为振奋，由此掀开了近场测量研究的序幕，这一技术的出现，解决了天线工程急待解决而未能解决的许多问题，从而使天线测量手段以新的面目出现在世人的面前。 四十多年过去了，近场测量技术已由理论研究进入了应用研究阶段，并由频域延拓到了时域，它不仅能够测量天线的辐射特性，而且能够诊断天线口径分布，为设计提供可靠、准确设计依据；与此同时，人们利用它进行了目标散射特性的研究，即隐身技术和反隐身技术的研究，从而使该技术的研究有了新的研究手段，进而使此项研究进入了用近场测量的方法对目标成像技术的探索阶段。 二、近场测量技术发展的过程 近场测量的技术研究从五十年代发展至今，其研究方向大致经历四个阶段，如表1所示。 表1 近场测量技术所经历的时间
各个时期的研究内容可概述为以下几个方面 1．理论研究 在Barrett等人的实验之后，Richnlond等人用空气和介质填充的开口波导分别测量了微波天线的近场，并把由近场测量所计算得到的方向图与直接远场法测得的结果相比较，其方向图在主瓣和第一副瓣吻合较好，远副瓣和远场法相差较大。于是人们就分析其原因，最终归结为探头是非理想起点源所致，因此，出现了各种方法的探头修正理论。直到1963年Karns等人提出了平面波分析理论才从理论上严格地解决了非点源探头修正的问题。与此同时，Paris和Leach等人用罗仑兹互易定理也推出了含有探头修正的平面波与柱面波展开表达式[1，2]。Joy等人也给出了含有探头修正下的球面波展开式及其应用[3 ]。至此，频域近场测量模式展开理论已完全成熟，因此研究者的目光投向了应用领域。在随后的十年里，美国标准局(NBS)等研究机构进行大量的实验证明此方法的准确性[4]，其中取样间隔、探头型式的选择以及误差分析是研究者们关心的热门问题。 2．取样间隔及取样间距 由于模式展开理论是建立在付里叶变换的基础上，根据付里叶变换中抽样定理[5]，对带宽有限的函数。用求和代替积分，用增量代替积分元不引人计算误差，而平面、柱面、球面的模式展开式对辐射场而言都是带宽有限的函数，忽略探头与被测天线间的电抗耦合(取样间距选取的准则)，取样间隔与取样间距按表2所示的准则进行选取(参看图1坐标系)。 表2 取样间隔与取样问距的准则 表中：λ—工作波长；d—探头距被测天线口径面的距离；a—完全包围教测天线最小柱面或球面的半径；a'—极平面取样的最大圆半径．
手机双频天线设计论文综述
通信工程专业实训 题目：手机内置天线的设计 专业：通信2班 学号：1167119226 姓名：李盼 指导老师：杜永兴 分数：_________________
目录 摘要： 关键字： 第一章：背景介绍 第二章：实训过程记录第三章：实训结论 第四章：实训总结 第五章：参考文献
摘要：现在的电子通讯技术飞速发展，随着技术可经济的推进，人们对手机的要求越来越高，然而手机的基本功能就是打电话，而对手机的内置天线要求就更高难度更大，小型化，并且能工作在不同的频段下，文中主要研究双频手机PIFA天线。采用了开槽的的设计方法实现了天线的双频，工作性能良好，易于实现，现在大多数手机都使用这种天线。 关键字：PIFA天线，双频，GSM,DCS,HFSS 第一章：背景介绍 1.1 移动通信对手机天线的要求 天线最主要的功能在于转换两种不同传播介质中的电磁波能量。在能量转换的过程中，会出现收发信机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中，天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计，以使得收发信机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径。 移动通信手机对天线的要求： 外在要求： 天线尺寸小，重量轻，剖面低，携带方便，机械强度好 电性能要求： 水平面要求有全向辐射方向图，频带宽，效率高，增益高，受周围环境影响小，对人体辐射伤害小 1.2 手机天线的指标意义 天线输入阻抗： 天线的输入阻抗是以收发机与天线间的接口往天线端看入所得到的阻抗值。这一数值对天线的辐射效率，天线的带内增益波动，天线前端的功率容量有很大的影响。手机天线是一种驻波天线，，天线的阻抗不匹配，将导致大量的信号反射，使天线的辐射效率降低，同时由于反射的影响使得天线在宽频带内的增益有抖动，如果天线的驻波为6，手机前端的击穿电压将降为原来的1/6，而功率容量就会下降。 手机天线驻波对天线效率的影响不可不慎。 天线的驻波要求，我们目前统一要求为小于3。
无线加速度传感器文献综述
无线加速度传感器文献综述 一、研究现状 无线加速度传感器是传感器技术、MEMS技术、微处理器和无线通信技术相结合的产物，由加速度传感器、微处理器、射频收发芯片及电源构成。目前，国内外无线加速度传感器，包括其他类型的无线传感器，按体系结构可分为三大类: (1)COTS( Commercial Off The Shelf)节点，该类节点中的传感器、微处理器、通信模块等使用的都是现成的商用产品。典型代表有美国伯克利大学加州分校（UCB）的MICATelos节点，欧洲传感器研究项目小组开发的EyesIFX节点，中科院研究的GAIN系列也属于该类节点。这种节点除了无线传感器的共同特点外还具有低成本、短周期、技术门槛相对较低等优势，被各高校和研究机构广泛采纳，所以该类型的节点是最多的。 (2)SOC(System On Chip)节点，该类节点只使用一个芯片，就可实现节点的数据采集、控制和通信功能。SOC节点通常都为特定的应用而开发，由于需要芯片设计能力，因此开发门槛较高，成果相对较少。典型代表有Rockwell科学实验室的WINS节点、麻省理工开发的uAMPS-III等。 (3)Smart Dust节点，又称微型节点或尘埃节点。该类节点使用了业界最尖端的技术，体积只有几个平方毫米，通常为军事应用而开发，微型节点的代表为Smart Dust节点和SPEC节点，都由UCB研制。内嵌微处理器是无线加速度传感相比于传统传感器的又一特点，微处理器负责控制传感器进行数据的采集、处理和收发。 二、无线加速度传感器的工作原理 无线加速度传感器实际上就是将以加速度传感器为核心的数据采集模块、微处理器为核心的数据预处理模块、射频芯片为核心的无线传输模块，以及以微电池能量模块集成并封装在一个外壳内的系统。无线加速度传感器工作时，加速度传感器检测加速度信号（模拟信号），然后送入A/D转换器使其转换为数字信号，在作A/D转换之前，一般会设置信号调理电路，用来放大和滤波（如对建筑结构的检测，由于大跨度桥梁等大型建筑结构的自振频率较低,而桥面振动、桥梁负荷冲击等对振动信号的影响又相对较大,因此,在A/D采样之前需对模拟信号作抗混滤波处理,以滤除或降低高频干扰）。A/D的输出传送给微处理器进行预处理并存储数据，得到的预处理加速度数据将送给无线收发模块进行无线传输。最后，接受装置接收并数据传输给PC机作进一步的分析处理与显示。典型的无线加速度传感器节点结构由以下几个部分组成： (1)数据采集模块：用于对检测区域进行数据采集与信号调理。 (2)数据处理模块：微处理器对整个传感器节点的操作进行控制，对数据进行预处理并存储。 (3)无线传输模块：以射频芯片为核心，根据IEEE802.15.4协议进行无线通信，传输控制信息并首发数据信息。 (4)能量模块：为另三大模块提供电源，一般为微电池 三、无线加速度传感器存在的问题
天线近场测量的综述
天线近场测量的综述
内部☆ 天线近场测量的综述 An OutIine of Near Field Antenna Measurement 一引言 天线工程一问世．天线测量就是人们一直关注的重要课题之一，方法的精确与否直接关系到与之配套系统的实用与否。随着通讯设备不断更新，对天线的要求愈来愈高，常规远场测量天线的方法由于实施中存在着许多困难，有时甚至无能为力，于是人们就渴望通过测量天线的源场而计算出其辐射场的方法。然而由于探头不够理想和计算公式的过多近似，致使这种方法未能赋于实用。为了减小探头与被测天线间的相互影响，Barrett等人在50年代采用了离开天线口面几个波长来测量其波前的幅相特性，实验结果令人大为振奋，由此掀开了近场测量研究的序幕，这一技术的出现，解决了天线工程急待解决而未能解决的许多问题，从而使天线测量手段以新的面目出现在世人的面前。 四十多年过去了，近场测量技术已由理论研究进入了应用研究阶段，并由频域延拓到了时域，它不仅能够测量天线的辐射特性，而且能够诊断天线口径分布，为设计提供可靠、准确设计依据；与此同时，人们利用它进行了目标散射特性的研究，即隐身技术和反隐身技术的研究，从而使该技术的研究有了新的研究手段，进而使此项研究进入了用近场测量的方法对目标成像技术的探索阶段。 二、近场测量技术发展的过程 近场测量的技术研究从五十年代发展至今，其研究方向大致经历四个阶段，如表1所示。 表1 近场测量技术所经历的时间
各个时期的研究内容可概述为以下几个方面 1．理论研究 在Barrett等人的实验之后，Richnlond等人用空气和介质填充的开口波导分别测量了微波天线的近场，并把由近场测量所计算得到的方向图与直接远场法测得的结果相比较，其方向图在主瓣和第一副瓣吻合较好，远副瓣和远场法相差较大。于是人们就分析其原因，最终归结为探头是非理想起点源所致，因此，出现了各种方法的探头修正理论。直到1963年Karns等人提出了平面波分析理论才从理论上严格地解决了非点源探头修正的问题。与此同时，Paris和Leach等人用罗仑兹互易定理也推出了含有探头修正的平面波与柱面波展开表达式[1，2]。Joy 等人也给出了含有探头修正下的球面波展开式及其应用[3 ]。至此，频域近场测量模式展开理论已完全成熟，因此研究者的目光投向了应用领域。在随后的十年里，美国标准局(NBS)等研究机构进行大量的实验证明此方法的准确性[4]，其中取样间隔、探头型式的选择以及误差分析是研究者们关心的热门问题。 2．取样间隔及取样间距 由于模式展开理论是建立在付里叶变换的基础上，根据付里叶变换中抽样定理[5]，对带宽有限的函数。用求和代替积分，用增量代替积分元不引人计算误差，而平面、柱面、球面的模式展开式对辐射场而言都是带宽有限的函数，忽略探头与被测天线间的电抗耦合(取样间距选取的准则)，取样间隔与取样间距按表2所示的准则进行选取(参看图1坐标系)。 表2 取样间隔与取样问距的准则 表中：λ—工作波长；d—探头距被测天线口径面的距离；a—完全包围教测天
近场天线测量作业
作业一：分别采用直接求和与快速Fourier 变换（FFT ）两种方法计算出)(ωF ，并与理 论计算结果比较，并比较两种方法所用时间。 1. 已知x e x f -=)( 求 dx e e F x j x πωω2)(? ∞ ∞ --= 直接积分：2 )2(12 )(πωω+= F (1-1) 当ω很大时，0)(≈ωF 取100=Ω时，010 )(5 ≈<-ωF 故近似认为当Ω>ω时，0)(≈ωF ，即可以近似认为f （x ）是一个谱宽有限得函数，带限为2Ω，取005.02=Ω ≤?ππ x ，则由取样定理有 2()m x j m x m F e e x πωω∞ -??=-∞ = ???∑ 令x N n ?=ω， ∑-- =?-?≈12 2 2)(N N m N mn j x m x e e F πω 令,2 k N m =+ 则有 ∑-=-?--?≈?10 )2 (2)2 ()(N k N k N n j x N k x e e x N n F π ∑-=?- -?-=10 2)2 () 1(N k N kn j x N k n e xe π ∑-=-=1 2)1(N k N kn j k n e f π (1,,1,0-=N n Λ)
其中： ??? ? ??? -=?-=?=?-?-1 ,,212, ,1,0)2()2(N N k xe N k xe f x k N x N k k ΛΛ (1-3) 取N=2048，则1024*0.005≈5，12 <
电动汽车无线充电技术文献综述
电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军（合肥工业大学，合肥230000） 刘小龙（合肥工业大学，合肥230000） 端木沛强（合肥工业大学，合肥230000） 景池（合肥工业大学，合肥230000） 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况，对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点，并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract：The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally，the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road． 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words：electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输（ICPT）技术来实现，一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介，利用变压器耦合，通过初级和次级线圈感应产生电流，电磁场可以穿透一切非金属的物体，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大，能达几百千瓦，但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离，传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输（ERPT）技术或射频电力传输（RFPT）技术实现，中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理，通过非辐射磁场实现电能的高
北斗相关的国家政策法规文件解读
北斗相关的国家政策法规文件解读 1、国发政策法规文件 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》国发〔2006〕6号 《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》国发〔2010〕32号 《国家战略性新兴产业发展规划纲要》国发〔2012〕28号 《卫星及应用产业发展专项》2013 国发 《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》国发〔2013〕32号 《国家卫星导航产业中长期发展规划》国办发〔2013〕97号 《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》国办发〔2014〕2号 2、部委政策法规文件 《关于加快推进重点运输过程监控管理服务是否系统工程实施工作的通知》交运发〔2011〕514号 《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》2012年科技部 《国家发展改革委办公厅、财政部办公厅关于组织实施卫星及应用产业发展专项的通知》（发改办高技[2013]895号） 《道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规范》交通部2013年21号《国家地理信息产业发展规划（2014—2020年）》发改地区[2014]1654号 《关于北斗卫星导航系统推广应用的若干意见》2014年国家测绘地理信息局 《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》发改高技[2014]1770号 解读 1、国发文件相关摘要 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》国发〔2006〕6号 摘要：《纲要》指出，今后15年，科技工作的指导方针是：自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来。自主创新，就是从增强国家创新能力出发，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。重点跨越，就是坚持有所为、有所不为，选择具有一定基础和优势、关系国计民生和国家安全的关键领域，集中力量、重点突破，实现跨越式发展。支撑发展，就是从现实的紧迫需求出发，着力突破重大关键、共性技术，支撑经济社会的持续协调发展。引领未来，就是着眼长远，超前部署前沿技术和基础研究，创造新的市场需求，培育新兴产业，引领未来经济社会的发展。这一方针是我国半个多世纪科技发展实践经验的概括总结，是面向未来、实现中华民族伟大复兴的
辐射、散射近场测量及近场成像技术的研究进展
辐射、散射近场测量及近场成像技术的研究进展张福顺，焦永昌，马金平，刘其中，张进民，毛乃宏 摘要：近场技术是近年来兴起的一种先进的测量技术，它已广泛地应用于辐射、散射测量以及目标成像．概述了目前辐射、散射近场测量及近场成像技术理论研究和测量方法的发展现状以及主要研究成果；并探讨了有关这几个分支需要进一步研究的主要问题． 关键词：近场测量；辐射；散射；成像 中图分类号：TN820 文献标识码：A 文章编号： 1001-2400(1999)05-0651-06 The state of the art of near field techniques for radiation, targets scattering measurements and object imaging ZHANG Fu-shun，JIAO Yong-chang，MA Jin-ping，LIU Qi-zhong，ZHANG Jin-min， MAO Nai-hong (Research Inst. of Antenna and EM Scattering, Xidian Univ., Xi′an 710071， China) Abstract: The near field technique is a new kind of measurement technique, which arose two decades ago. It has been widely used in the fields of radiation, targets scattering measurements and objects imaging. In this paper, the state-of-the-art of the theory and measurement research on near field techniques for these three fields is surveyed, and the main issues in these branches for the further study are suggested. Key Words: near field techniques；radiation measurements；scattering measurements；objects imaging 众所周知，在离开被测目标3λ～5λ(λ为工作波长)距离上测量该区域电磁场的技术称为近场测量技术．如果被测目标是辐射器，则称为辐射近场测量；若被测目标是散射体，则称为散射近场测量；对测得散射体的散射近场信息进行反演或逆推就能得到目标的像函数，这就是目标近场成像．但是，截止目前为止，关于辐射、散射近场测量以及近场成像技术溶为一体的综述性文章还未见到公开的报导，这对从事这方面研究的学者无疑是一种遗憾．为使同行们能全面地了解该技术的发展动态，该文概述了近几十年来关于辐射、散射近场测量及近场成像技术前人所做的工作及其最新进展，并指出了未来研究的主要方向． 1 辐射近场测量 辐射近场测量是用一个已知探头天线(口径几何尺寸远小于1λ)在离开辐 射体(通常是天线)3λ～5λ的距离上扫描测量(按照取样定理进行抽样)一个平 面或曲面上电磁场的幅度和相位数据，再经过严格的数学变换计算出天线远区场的电特性．当取样扫描面为平面时，则称为平面近场测量；若取样扫描面为柱面，