X频段方向回溯天线研究
一种新型X频段便携测控站天线的设计与实现
一种新型X频段便携测控站天线的设计与实现李增科; 张晓冲; 金立斌; 李鹏【期刊名称】《《无线电工程》》【年(卷),期】2019(049)011【总页数】5页(P990-994)【关键词】便携天线; 测控站; X频段; X-Y型座架【作者】李增科; 张晓冲; 金立斌; 李鹏【作者单位】中华通信系统有限责任公司河北分公司河北石家庄 050081; 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TN820 引言便携式卫星接收系统在具备传统卫星通信不受地理位置和距离限制、业务承载灵活多样等优势的同时，因其体积小、重量轻、可通过手提和背负的方式进行人工携带等优点，在自然条件恶劣的应急通信以及军事通信中发挥着越来越重要的作用[1-2]。
在实际工程中常常需要传输多种业务,例如话音通信、数据通信以及图像通信等。
便携式测控站天线是通过远端主站与卫星形成的卫星通信链路来实时通信的，进而对目标进行实时观测和控制[3-4]。
在抛物面天线领域，为满足天线运转范围和过顶跟踪等不同的技术要求，出现了各种各样运动形式的结构座架，其中就包括X-Y座架形式[5-6]。
座架两旋转轴线(俗称X,Y轴线)之间的空间垂直度是评估座架轴系精度的重要指标。
传统的天线座为方位-俯仰(A-E)型结构，A轴为铅垂状态，E轴位于A轴上方，呈水平状态，通过两轴的转动，天线波束可以指向整个空域。
但当目标仰角趋于天顶时，方位角速度趋近于无穷大，而A轴速度不可能无限增加，因此当目标进入“盲锥区”时，A-E 型天线座无法跟踪[7]。
将A-E型天线座的E轴转到水平位置，这时天线座的“盲锥区”就转移到地平线附近，能够实现天线的过顶跟踪，这种天线座被称为X-Y天线座，它的2个旋转轴分别称为X轴和Y轴，均为水平配置，且互相正交，2个轴只需旋转180°就能够覆盖整个空域，因此不需要高频旋转关节、汇流环或电缆卷绕装置[8]。
方向回溯天线理论研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｏ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆ ｈ ｅ ｅ ａ ａ ｔ ｎ ａａ ｒ ｙ ｍｏ ｅ ， ｈｅ ｎ ｃ ｓａｙ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｏ ｔｏ ｉ ｃ ｉ ｅ ａ — ｈ ａｉ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒｌ ｎ ｅ ｎ ｒ ａ ｄ ｌ ｔ ｅ ｅ ｓｒ ｏ ｄ ｔ ｆｒ ｒ ｄ ｒ ｔ ｎ ｓ ｔ ｏ ｅ ｅ ｖ
泛 的应 用 前景 ｆ 】 。
资源 日益紧张， 现代无线通信系统迫切需要低成本 、 高 增益 、 同时具有 自动波束跟踪能力的新型天线 。 向回 方
溯天线基于相位共轭技术实现 自动波束跟踪＿２ 由于 ｌ】 ＿， 该天线能自动发射来波 的响应信号到来波方 向实现通 信链路的 自动优化 ， 且不需预先知道来波方向。 与相控
ｔｎ ａｉ ｔｅ ｒｔ ａｙｓ ｄｅ ｎ ｅｉｅ ，ｎ ｅｇｎ ｒｌ ｅ ｈ ｓ ｏｊ ｇｔ ｎ ｃｎ ｉｏ ｓ ｒｌ ｒｐ ｓｄ ｅ ｎ ｏｅｉ ｌ ｕ ｉ ａｄｄ ｒ ｄ ａｄ ｔ ｅ ｅａ ｚｄｐ ａｅｃｎｕ ａ ｏ ｏ ｄｔ ｎｉ ｆｓｙｐｏ ｏｅ ． ｓｈ ｃｌ ｔ ｄ ｖ ｈ ｉ ｉ ｉ ｔ ｉ Ｔ ｅｐｉｃ ｌ ｆｈ ａ Ａｔ ｒａ ｎ ｈｓ ｏ ｊ ａｔ ｎａｒ （ＯＮ） ｒ ｎ ｙｅ ，ｎ ｅａｖ ｎａｅ ｎ ｈ ｒ ｉ ｅ ｏ ｅＶ ｎ ｔ ａｒ ａｄｐ ａ ｃｎｕｇｉ ｒａ Ｐ ｎｐｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｏ ｙ ａ ａ Ｍ ｚ ｄ ａ ｄｔ ｄ ａ ｔ ｓ ｄ ｅ ｈ ｇ ａ
２０ 年第 ４ ０９ 期
总第 １８ ０ 期
通
信
对
抗
Ｎｏ ４ ２ ０ ． ０ ９
ＣＯＭ ＭＵＮＩ ＣＡＴ１ ０Ｎ Ｃ０ＵＮＴＥＲＭ ＥＡＳＵＲＥＳ
Ｓ ｍ．０ ｕ １８
方 向 回溯天 线理 论研 究
一种X波段的方向回溯天线建模与仿真
Ｍ ｏ ｅ ｉ ｇ ａ ｉ ｕｌｔｏ ｆｋｉ ｄ ｏ ｅ ｒ ｄ ｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｒ ｙ ｆ ｒ ｘ —ｂａ ｄ ｄ ｌｎ ｎｄ ｓｍ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｆｒ ｔ ｏ ｉ ｅ ｔｖ ｒ ａ ｏ ｎ
ＺＨＡＯ ａ ｇ ｒ ｉ ＺＨＡＮＧ ｎ Ｇｕ ｎ —ｕ ． Ｘｉ
２ 卷 第４ ６ 期
２１ 年 ８ ００ 月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 （自然科 学 版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｒ ｉ ｎｖ ｒｉ ｆＣ ｍｍｅｃ Ｎａｕ ａ ｃ ｎ ｅ ｄｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｂｎ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｏ ｏ Ｈａ ｔ ｒｅ（ ｔｒｌ ｉ ｃｓＥ ｉｏ ） Ｓ ｅ ｉ
回 溯天 线 所 要 求 辐 射 性 能 的 同时 ， 混 频 器 电路 减 少为 原 来 的 １Ｎ， 省 了发 射 功 率 ， 到 了优 化 系 使 ／ 节 达
统 的要 求 ．
关键 词 ： 向 回 溯 天 线 ； 位 共 轭 ： 带 ； 方 相 微 双极 化 中 图分 类 号 ：Ｎ ２ ． Ｔ ８ ８４ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ９ ６ ２ １ ４～ ４ ６— １７ ０ ４ （０ ０ ０ ０ ８ ０ Ｊ ４
回溯天线虽然解决了收发信号定 向辐射的 问题 ， 但却要 求每 个天线阵元都有 一个相位共轭混频 器 电 路 与之 对应 ， 这对有源 电路 量和有 限的基板安装 空间都无疑增加 了很 大的 负担． 计出 了一种工作频 设
率在 ｘ 波段 的 四元 开 关馈 电型 方 向回 溯天 线 ， 对 天 线 设 计 结 果 进 行 了仿 真 分 析 ， 保 持 传 统 方 向 并 在
，
ｔｉ ｒ ｕ ｅ ａ ｅｃ ｌ ｅ ｔ ｍ ｌ ｅ ｈ ｓ ｏｊｇｔ ｓ ｈｃ ｎ ｏ ｂｅ ｌ ｐ ｃ ｈｓ ｅ ｉ ｓｔ ｔ ａｈ ｅ ｍ ｎ ｅ ｐｏ ｄａ ｐ ａｅ ｃｎｕａｏ ．ｗ ｉ ｕ ｄ ｕ ｔｄ ｌ ｅａ ｑ ｒ ｈ ｅ ｙ ｒ ｈ ｙ ａ
单极X频段小型化天线的设计与互扰仿真
单极X频段小型化天线的设计与互扰仿真潘高峰;薛军;梁盛【摘要】为满足船载测控设备海上标定、校验跟踪参数的需要,一般采用放信标球的方式,同时为克服信标球在空中随气球旋转给跟踪带来的不利影响,信标天线必须采用组阵方式;由于信标球是一个小球体,安装位置受限,组阵信标天线在满足天线指标的情况下,必须满足小型化和良好互扰性要求;文中设计了一个小型化X频段天线,通过分析比较,最终采用短单极子结构,在垂直方向具有全向性;通过HFSS的仿真和参数参数优化,得到了结构参数和性能参数;通过单个天线性能仿真,以及天线组阵仿真的结果可知,所设计的天线指标上完全满足使用要求,具有天线结构紧凑、易于加工的优点;同时,文章所采用的建模、仿真方法、对其它相关天线设计也有一定的参考价值.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2016(024)012【总页数】3页(P200-202)【关键词】单极天线;HFSS;仿真;反射系数;耦合干扰【作者】潘高峰;薛军;梁盛【作者单位】中国卫星海上测控部,江苏江阴 214431;中国卫星海上测控部,江苏江阴 214431;中国卫星海上测控部,江苏江阴 214431【正文语种】中文【中图分类】TN957由于测量船需要长时间航行赴远洋执行任务，任务前要对信道部分进行检验，标定灵敏度、交叉耦合等参数，就要跟踪装有信号源的信标球。
为防止信标球随气球旋转引起天线遮挡，要采用天线组振方式，同时单个天线满足小型化和性能要求。
本文选用单极天线作为辐射源，通过HFSS仿真和参数优化，设计完成了满足小型化和互扰性能的组阵天线。
1.1 天线形式综合考虑本文选用了单极天线结构，所谓单极天线，就是竖直振子具有四分之一波长的天线。
该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是人造地面。
根据其结构和加工方式的不同可将其分为平面单极子和印刷单极子两类，文中采用平面单极子结构，平面单极子是将一个平板结构的金属振子垂直放置在一块尺寸较大的金属接地板上，并通SMA射频接头对其进行馈电。
方向回溯天线理论研究_郭玉春
收稿日期： ２００９－０７－１７
总第 １０８ 期
郭玉春， 等： 方向回溯天线理论研究
· ４９·
梯度反向原理和相位共轭条件解释， 同样功能的天线却 没有给出统一的工作原理。 本文从天线阵的一般模型出发， 推导了方向回溯天 线的实现条件， 并提出了广义相位共轭条件。采用广义 相位共轭条件分析了两种典型方向回溯天线阵的工作 原理， 比较了两种阵列的优缺点。理论推导了方向回溯 天线阵的单站和双站雷达散射截面表达式， 为方向回溯 天线阵的进一步研究奠定了基础。
·５０·
τi=τ1- 2(Ri-R1)/v 2R R R 2 2 φit = π τi+ i = π τ1+ 1 - i v v v T T
通
信
对
抗
２００９ 年第 ４ 期
（10 ） （11 ）
２．３ 实现方式 方向回溯天线的实现方式主要有 VanAtta 阵和基 于混频技术的 PON 阵两种方式。现在文献未能对这两 种方向回溯阵列的工作原理进行统一解释， 事实上它们 都满足广义相位共轭条件。 2.3.1 VanAtta 阵 VanAtta 阵[ 8, 15 ]由多个与阵列几何中心对称的天线 单元对组成， 每个天线对用等电长度 （或者相差多个工 作波长） 传输线连接， 如图 4。工作时， 阵列中某个天线 单元接收的信号被与它成对的另外一个天线单位再辐 射出去。通常阵元数为偶数， 奇数阵元数可通过阵列中 心放置一个天线单元， 其连接长度为其它天线对的一半 长度来实现。
→) → 的传播速度。 函数 f(→ r',r 是空间的函数， 跟r 与→ r' 有关， 而
与 t 无关。一般而言， f 是与发射和接收天线增益 、 极化 和收发天线方向图相关的函数。
方向回溯天线15
合于
RFID（radio frequency identification）; 灯塔微波引导; 移动通信,方向回溯天线阵的响应是一个定向波束，
而不是全向波束，通信链路增益由于功率合成而 提高。
4
提高通信链路增益
一方面对发射机和接收机的负荷减轻了，同
时又保持了合适的通信链路增益。
降低了信号被未知第三者截获的概率，增加
可重构方向回溯/直接下变频接收阵列 构成的无线传感器
37
构成无线传感器
两种类型的方向回溯阵列分别基于前端混频器的相位 共轭和下变频。
把这两种功能结合到一个混频器中，就能够简单地改
变LO频率动态地重构天线。
可重构、有源、方向回溯/直接下变频接收阵列可以构
成无线传感器。在接收模式，系统作为直接下变频
振混频器实现的360º 方向回溯天线阵列，
用自振混频器避免了外加LO源及馈电网络。 降低了整个电路系统的尺寸和重量。
32
用自振混频器实现的360º 方向回溯天线阵列
33
HEMT自振混频器网格
是一个晶体管网络，由96个HEMT自振混频
器组成的晶体管网格;
按24×4单元分布在介质圆柱表面的网格阵; 结构的对称性使得它可以对任意入射波（0º -
6
假目标
反射波 入射波
金属角反射器RCS很大,可作桥梁等假目标用.
7
Van Atta天线阵
由（到天线阵中心距离相等的）天线单元对
组成，并用等长传输线连接起来。
天线接收的信号被成对天线单元再辐射出去,
因此，再辐射单元的顺序是依据到天线阵中
心的距离排列的。
为了得到方向回溯所需的合适相位，天线阵
科研成果进“天线与电波传播”课堂的探索
科研成果进“天线与电波传播”课堂的探索作者：郑月军丁亮陈强付云起来源：《教育教学论坛》2024年第16期［摘要］“天线与电波传播”是电子信息类本科专业的核心课程，是注重基础理论与实际应用相结合的课程。
为了提高该课程的教学效果，提升课程知识与科研实际联系程度，在课程教学中采用科研成果进课堂的教学方法。
利用科研中已解决的关键问题，让学生带着问题去学习，提升对本门课程学习的兴趣和主动性。
以天线辐射与散射一体化控制的科研成果进课堂为例，将此成果引入《微带天线》章节，从天线辐射与散射控制的矛盾出发，综合运用课程知识点，对天线辐射控制和散射控制的影响因素进行剖析，结合科研实践开展启发性教学，启发学生思考如何通过天线结构的巧妙设计实现辐射与散射一体化控制，培养学生的创新思维和综合分析能力，使学生走出课堂就能走向科研和工程实践。
［关键词］天线与电波传播；科研成果进课堂；辐射散射一体化调控［基金项目］ 2020年度国家自然科学基金委青年基金“基于电磁超构表面的阵列天线辐射散射一体化调控技术研究”（61901493）；2022年度湖南省自然科学基金委面上项目“超宽带吸波”（2022JJ30665）［作者简介］郑月军（1989—），男，江西玉山人，博士，国防科技大学电子科学学院副教授，主要从事电磁功能材料与低可探测天线研究；丁亮（1985—），男，浙江嘉兴人，博士，国防科技大学电子科学学院副教授，主要从事相变材料与可调天线研究；陈强（1991—），男，河南信阳人，博士，国防科技大学电子科学学院副研究员，主要从事电磁功能材料与低可探测天线研究。
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）16-0087-05 ［收稿日期］ 2023-03-02“天线与电波传播”是电子信息类本科专业的核心课程，主要内容为天线辐射的基本原理及主要参数、典型天线及阵列、电波传播的基础方法及手段等［1］，其中典型天线类型多样，比如半波振子、引向天线、对数周期天线、喇叭天线和微带天线，而这些典型天线的设计正好又是科学研究中关注的重点，尤其是微带天线。
X频段Vivaldi天线设计说明
X频段Vivaldi天线设计天线对发射和接收电磁(EM)能量的高频通信和电子系统很关键。
天线的基本行为可以用其波场强度、极化及传播方向来描述。
有没有一种方法能让Vivaldi天线在微波频率下提供杰出的方向传播性，用一种简单设计达到高带宽？相信本文将给你答案。
本系列文章分为三个部分，此篇为第一部分，将说明Vivaldi天线如何在微波频率下提供杰出的方向传播性，本研究目标的Vivaldi天线针对X频段应用，即8～12GHz频段。
天线对发射和接收电磁(EM)能量的高频通信和电子系统很关键。
虽然有许多不同种类的天线，但都是根据同一基本电磁原理工作的。
天线的基本行为可以用其波场强度、极化及传播方向来描述。
在如机载雷达和通讯系统中的关键要求包括效率高、带宽大、重量轻、体积小及简单。
渐变式槽缝天线(TSA)是Gibson在1973年提出的，非常适合满足这些要求。
1986年第一次分析了无衬底TSA的简单例子，随后出现了更先进的分析方法。
许多早期TSA实验用电子设计自动化(EDA)软件设计和分析工具进行，如Ansoft(.ansoft.)公司的高频结构仿真器(HFSS)和Computer Simulation Technology(.cst.)公司的CST Microwave Studio。
但对所有此项探讨，以前对实际TSA设计的研究都不够，因此本文将给出一款高频单端指数Vivaldi天线。
为本研究设计的Vivaldi天线针对X频段应用，即8～12 GHz频段。
天线采用安捷伦科技公司(.agilent.)的Advanced Design System (ADS) EDA软件工具模型化并仿真，采用矩量法(MoM)分析。
此方法基于精确的格林函数；用于ADS中的基于MoM的过程计算反射系数和天线中的未知电流。
随后计算反射系数，基本函数的收敛和电流分布以及远场辐射行为。
通过用微波矢量网络分析仪(VNA)和谱分析仪进行高频测量来验证部分参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
X频段方向回溯天线研究佚名【摘要】针对分布式星簇(或星群)内部各卫星之间的数传及组网通信的应用需求,基于需要研究工作在X频段上具有良好方向回溯性的方向回溯天线的目的,本文采用超外差混频技术的方法研究开发了工作在8.1 GHz上的一维方向回溯天线.通过对其在暗室中进行单站RCS和双站RCS测试,结果显示,在喇叭天线主波束±30°范围内,回波电平的波动在3 dB以内,且回波接收最大的方向确实出现在问讯信号(入射信号)方向,天线的指向误差控制在±3°以内,具有良好的方向回溯性能,满足设计指标.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)002【总页数】6页(P56-61)【关键词】方向回溯天线阵;超外差混频器;单站RCS测试;双站RCS测试【正文语种】中文【中图分类】TN927+.23方向回溯天线，又称“自定向天线”[1]，它可以在自先不知道来波方位信息的情况下，仅仅依靠天线接收到的来自信源的入射波信息[2-3]，通过使用相位共轭电路将方向回溯阵列天线发射波的波束对准接收到的来波信号方向，对信号源的快速自动跟踪，实现波束回溯功能[4-5]。
方向回溯天线可以实现自动波束跟踪与导向，而且还具有低成本、低功耗、高增益、抗干扰、防窃听等特点[6-9]，这些特点正好适合分布式星簇（或星群）内部各卫星之间的数传及组网通信的应用需求。
与传统相控阵天线或者智能天线相比，方向回溯天线可以在不预先知道信号的来波方向的情况下，通过简单的数字信号处理单元和少量移相器、衰减器等模拟电路来实现，因此它具有跟踪速度快和成本低的特点[9-15]。
针对分布式星簇（或星群）内部各卫星之间的数传及组网通信的应用需求[16-17]，本项目研究开发了一种X频段的低成本、低功耗、高增益的一维方向回溯天线。
1 天线设计1.1 天线阵列仿真一维方向回溯天线采用4单元平面微带天线结构，工作频率是8 000±200 MHz，采用的微波介质材料是Rogers 4350B，单个阵元尺寸是9.3 mm×9.3 mm，天线阵元之间的间距为0.6λ0，λ0为自由空间波长。
仿真模型如图1所示。
图1 一维方向回溯天线示意图1.2 天线阵列仿真结果仿真结果如图2所示。
图2 仿真结果图2（a）为4单元天线阵的仿真反射系数，由图可见，满足反射系数≤-10 dB的工作带宽为420 MHz（7.8～8.24 GHz），覆盖我们所需要的频点（7.9 GHz，8.1 GHz）；图2（b）为天线一维扫描的增益方向图，天线在theta=0 deg时有最大增益，为12.3 dBi；随着扫描角度的增大，峰值增益减小，在theta=15 deg时，增益为11.96 dBi，theta=30 deg 时，增益为 10.77 dBi。
从仿真结果上来看，符合我们的设计要求。
2 一维方向回溯天线的电路设计2.1 混频器实现方向回溯的原理对比分析角反射器[11]、Van Atta 天线阵[12]、相位共轭混频器[13]等方案，基于后期方便信号加载的应用考虑，我们选用了相位共轭混频器方案来实现天线的方向回溯。
使用外差混频器获得相位共轭信号的基本思想是：接收到的来波信号进入混频器中与本振信号混频，当本振（LO）信号的频率是入射的来波射频（RF）信号频率的两倍时，混频后低边带信号具有与RF信号相同的频率，但相位共轭，利用这个共轭相位就能实现自动跟踪来波方向的功能[14]。
相位共轭如方程为：由上公式可知，混频后的信号的频率有两个：3ω的上边带信号和频率为ω的下边带信号组成，用通频带为ω的带通滤波器后，输出结果为：混频器的输出信号频率与入射的来波信号频率一样，但相位相反，即获取到与来波方向相位共轭的信号。
其基本原理示意图如图3所示：图3 基于相位共轭混频器的方向回溯天线原理框图2.2 原理仿真验证采用ADS对上述设计进行ADS电路仿真。
由于接收与发射天线频率接近，为了实现对RF泄漏信号及LO泄漏信号的抑制，在天线后端增加了一个定向耦合器。
通过射频混频原理实现四单元天线的一维方向回溯的关键有二：一是实现本振LO 与RF及中频IF之间的高隔离度；二是保证RF入射（Vrf）与反射（Vout）与之间的相位差为±900以实现共轭。
整体结构设计如图4所示。
图4 一维方向回溯天线结构图功分器用于将一路信号分成两路信号。
混频器采用的是BW377SM5H，这是一款GaAs无源双平衡混频器，不需要外加直流偏置，本振/射频频率范围覆盖 6～18GHz，中频频率覆盖 DC-8 GHz，带内变频损耗小于10 dB，温度性能稳定，非常适合应用于微波混合集成电路和多芯片模块。
根据一维方向回溯天线的结构图利用ADS画出对应的电路图进行仿真。
本振信号经过两次功分分成四路信号，天线信号经过耦合器，再经过功分器分成四路信号，天线信号分成的四路信号和本振信号分成的四路信号经过混频器混频变成中频信号。
最后这四路混频后的信号叠加在一起，并经过耦合器变成输出信号。
ADS仿真电路如图5所示。
2.3 仿真结果ADS电路仿真所得结果如表1所示。
由表可见，在感兴趣的验证测试频段f1=7.9 GHz及f2=8.1 GHz，其相位分别为+90°及-90°，满足相位共轭条件。
3 实物测试3.1 方向回溯天线的测试方法采用单站RCS及双站RCS测试方法，对天线的方向回溯性能进行了测试。
图5 一维方向回溯天线ADS电路仿真图表1 ADS电路仿真结果freq 0 Hz 200 MHz 7.7 GHz 7.9 GHz 8.1 GHz 15.8 GHz 16 GHz 16.2 GHz 23.7 GHz 23.9 GHz 24.1 GHz 31.8 GHz 32 GHz 39.7 GHz 39.9 GHz 40.1 GHz 47.8 GHz 48 GHz 55.9 GHz Vref 0/0 0/0 0/0 10/900/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 0/0 Vout 8.466e-18/180 0/0 3.064e-16/-11.151 0/0 7.809/-90 2.422e-16/-110.973 0/02.324e-16/120.909 0/0 8.217e-16/-24.193 0/0 0/0 1.16e-16/-117.0223.363e-16/48.212 0/0 3.809e-16/94.974 3.98e-16/-99546 0/0 2.311e-16/70.394单站测试模式，收发阵列天线同时扫描来波信号，来波信号和发射信号指向同一个方向，此时发射阵列天线的最大辐射方向总是指向在来波方向，反射方向图比较平坦，无零点。
双站测试模式，发射天线最大辐射方向固定在某一个角度，使用一个满足远场接收条件的天线围绕着待测天线转动，并接收不同角度的反射信号，测试反射方向图的主瓣位于什么角度。
3.2 实物测试结果一维方向回溯天线的实物图及对实物进行单站和双站测试的场景图如图6所示。
图6 方向回溯天线实物测试场景测试中使用信号源提供16 GHz的本振信号，矢量网络分析仪提供7.9 GHz的发射信号，频谱仪接收8.1 GHz信号，实测的结果如图7所示。
从图7测试结果可以看出，单站方向图测试的结果较为平坦，波束宽度较宽，在喇叭天线主波束±30°范围内，回波电平的波动在3 dB以内。
双站测试5个方位（0°，±15°及±30°）的测试结果表明，回波接收最大的方向确实出现在问讯信号（入射信号）方向，指向误差在±3°以内，方向回溯特性极佳。
其中误差的来源主要有以下几个因素：1）阵列天线各支路之间幅度、相位失配；2）测量误差；3）阵列天线阵元与微带线之间的相互作用。
4 误差分析4.1 波束指向误差波束指向误差（BPF）是指转发发射信号的波束方向与来波方向之间的差异，存在较大的车衣可能会导致方向回溯跟踪入射信号方向失败[15]。
波束指向误差指的是波束最大值与理想方向之间的差异：图7 一维方向回溯天线测试结果产生波束指向误差的因素主要有：1）阵列天线形式，包括天线单元数目、天线单元之间间距等；2）天线单元的方向图；3）转发信号中的RF泄漏；4）混频电路中信号的幅度差和相位差。
4.2 射频泄露分析设一个有N个天线阵元的方向回溯天线，此时，天线的远区总的回溯场可以用下式表示：其中表示各天线单元方向图，Ai、Bi表示相位共轭信号幅度、射频泄露信号幅度，xi表示第i个天线单元离阵元中心的距离，θt表示方向回溯角，θr表示入射角，ψi表示每个天线单元的的相位延迟。
使用γi 来实现描述射频泄露值得到：假设一个等间距线阵，单元个数为4，单元间距d=0.6λ，单元方向图为cosθ，θr=30°，Ψi=0 。
下图中表示的是当γ值不相同的时候，入射角在变化的过程中，波束指向误差的变化曲线。
当γ的值为-10 dB、-20 dB的时候，波束指向误差的变化与理想条件下相似，当其值为-3 dB的时候，误差出现波动，依据曲线得到，误差在一些角度上的值是非常小的；当其值为0 dB，此时回溯覆盖角角度值为5°，同时此时的误差是非常大的，此时误差值随扫描角度逐渐增加，这是由于单元方向图不为全向。
图8 不同γ时BPF4.3 幅相误差系统在实际运行的过程中其存在不同类型的误差，因此链路之间将会存在一定差异，链路处于方向回溯系统中，相位出现变化，若链路失配也随之变化，将会导致误差增加，从而导致在对天线单元进行分析的时候需要对误差的均方差进行计算。
使用上述分析的天线列阵进行分析，不考虑射频泄露时，福相误差不同的时候，对回溯天线性能产生的影响结果进行分析。
分析过程中一般都是进行一百次仿真，然后对所有的仿真结果进行平均值求取。
图9（a）中表示的是在不同误差的条件下，入射角、波束指向误差之间的关系变化曲线，依据9（a）图得到，当相位误差增加的时候，波束指向误差也随之增大；同时后者随入射角减小而减小。
从图9（b）中可以看出，幅度误差的增大对波束指向误差影响不明显。
图9 幅度、相位误差不相同的时候，入射角、波束指向误差关系图5 结论针对分布式星簇（或星群）内部各卫星之间的数传及组网通信的应用需求，本项目研究开发了一种低成本、低功耗、高增益的方向回溯天线，并在暗室中对其进行了单站和双站RCS测试。
实际测试结果显示，本文设计的方向回溯天线具有良好的方向回溯特性。
同时，还对该天线的指向精度误差进行了分析讨论，分析表明天线的幅度误差对波束指向精度误差影响不明显，而相位误差对天线指向精度误差影响较大。