新型高性能宽带馈源及反射面天线赋形方法研究

基本信息
批准号:U1931125
项目类别:联合基金项目
资助金额:54.00
负责人:庞峰
学科分类:
依托单位:中国科学院国家天文台
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:马月,苏仓,傅圣友,孙文杰,张辰东
关键词:
反射面赋形新方法反射面天线礼帽型馈源高性能宽带馈源
结项摘要

High performance wideband feed and method of shaped reflector antenna are the key technologies on the antenna field, the breakthroughs in these two aspects have important research significance in radio astronomy.A novel top hat feed with self-supporting structure and new method of shaped reflector antenna would be developed in this project based on the analysis of the factors affecting the performance of the reflector antenna. The research contents of novel top hat feed with self-supporting structure will optimize the feed structure from the goals of Wideband、High operating efficiency、stability of the phase center, which contribute to high performance characteristics of the novel feed,and it would be verified by prototype antenna measurement. The new method of shaped reflector antenna is to be achieved by using local control technology of NURBS surface, the bat algorithm to optimize the performance of the reflector antenna and the space mapping algorithm to improve the optimization efficiency. The feasibility of new method would be demonstrated by electromagnetic simulation software and prototype testing. The achievements of the project would make a good preparation from theory and design for the development of Mingantu Observing Station.

高性能宽带馈源和反射面赋形方法是天线领域的研究热点和难点,这两方面研究的突破在射电天文领域具有重要研究意义。本项目基于对影响反射面天线性能指标的因素进行分析的基础上,提出一种新型高性能馈源及反射面赋形优化设计新方法。具体研究内容包括首先提出一种具有自支撑结构新型礼帽型宽带馈源,针对馈源效率、工作带宽,相位中心方面开展馈源结构优化研究,实现新型馈源的高性能特性,并通过馈源原理样机性能验证;针对反射面天线赋形新方法的研究,提出利用NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)非均匀有理B样条曲面局部控制技术,结合蝙蝠算法优化反射面天线性能,实现反射面天线赋形优化,并引入空间映射算法提高优化效率,最后通过天线电磁仿真软件及原理样机测试验证反射面赋形新方法的可行性。本项目研究成果将为明安图观测基地未来发展需求提供技术储备。

项目摘要

新技术、新方法是天线领域研究热点,高性能反射面天线一直是射电天文领域和卫星通信领域追踪目标。本项目对实现高性能反射面天线的两大核心技术——高性能馈源和赋形反射面技术展开研究。针对高性能馈源,在分析传统反射面天线效率不高的基础上,提出一种具有自支撑结构新型帽型宽带馈源,研究优化馈源结构、提升馈源效率、展宽工作带宽,保持相位中心稳定,实现新型馈源高性能特性,并加工原理样机,验证新型馈源的性能;针对反射面提出反射面赋形设计新方法,利用NURBS曲面局部控制技术,结合蝙蝠算法优化反射面天线各项性能指标,实现反射面天线赋形优化设计,引入空间映射算法,大幅度提高优化效率。结合新型馈源方向图,采用反射面赋形新方法优化设计适用于新型高性能馈源的口径50cm的反射面,实现高性能反射面天线,加工原理样机,并进行性能指标测试,测试结果表明天线效率不小于75%,同时该反射面天线具有轻量化、结构简单等优点,具有重要应用推广价值。在项目执行期内,共发表科研论文10篇,申报发明专利5项,申报软件著作权1项,培养博士研究生3名。

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 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
2

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
3

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020
4

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

DOI:10.12202/j.0476-0301.2020285
发表时间:2021
5

不同分子分型乳腺癌的多模态超声特征和临床病理对照研究

不同分子分型乳腺癌的多模态超声特征和临床病理对照研究

DOI:10.3760/cma.j.cn131148-20190926-00591
发表时间:2020

庞峰的其他基金

相似国自然基金

1

平面反射阵天线赋形优化方法研究

批准号:61701278
批准年份:2017
负责人:徐娟
学科分类:F0119
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

宽带相控阵馈源技术研究

批准号:11403054
批准年份:2014
负责人:范瑾
学科分类:A1902
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

新型充气展开索网反射面天线一体化设计与分析方法

批准号:11872381
批准年份:2018
负责人:吴志刚
学科分类:A0705
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
4

四脊型超宽带馈源的研发

批准号:11403053
批准年份:2014
负责人:董宾
学科分类:A1902
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目