• 中文核心期刊要目总览
  • 中国科技核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)
  • 中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)
  • 中国学术期刊文摘数据库(CSAD)
  • 中国学术期刊(网络版)(CNKI)
  • 中文科技期刊数据库
  • 万方数据知识服务平台
  • 中国超星期刊域出版平台
  • 国家科技学术期刊开放平台
  • 荷兰文摘与引文数据库(SCOPUS)
  • 日本科学技术振兴机构数据库(JST)

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

微信公众号

时间调制阵列天线的非理想波形调制研究

罗玉川 向磊 高彦昌 倪刚 陈靖峰 贺冲 梁仙灵

罗玉川,向磊,高彦昌,等. 时间调制阵列天线的非理想波形调制研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-7. DOI: 10.12265/j.cjors.2021148
引用本文: 罗玉川,向磊,高彦昌,等. 时间调制阵列天线的非理想波形调制研究[J]. 电波科学学报,2022,37(3):1-7. DOI: 10.12265/j.cjors.2021148
LUO Y C, XIANG L, GAO Y C, et al. Research on non-ideal waveform modulation of time modulation array antenna[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-7. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021148
Citation: LUO Y C, XIANG L, GAO Y C, et al. Research on non-ideal waveform modulation of time modulation array antenna[J]. Chinese journal of radio science,2022,37(3):1-7. (in Chinese). DOI: 10.12265/j.cjors.2021148

时间调制阵列天线的非理想波形调制研究

doi: 10.12265/j.cjors.2021148
基金项目: 国家自然科学基金青年基金(61901263,62001291)
详细信息
    作者简介:

    罗玉川:(1997—),男,河南人,硕士研究生,主要研究方向为时间调制阵列天线、阵列波束形成

    向磊:(1997—),男,江苏人,硕士研究生,主要研究方向为时间调制阵列天线

    高彦昌:(1996—),男,山东人,博士研究生,主要研究方向为时间调制阵列、微带电路等

    倪刚:(1996—),男,安徽人,博士研究生,主要研究方向为阵列信号处理和无线通信

    陈靖峰:(1986—),男,江苏人,上海交通大学电子工程系博士后,工学博士,研究方向为阵列信号处理、无线电测向定位和电子对抗等

    贺冲:(1985—),男,湖北人,上海交通大学电子工程系助理教授,工学博士,研究方向为阵列信号处理、相控阵技术和无线电测向与定位等

    梁仙灵:(1978—),男,浙江人,上海交通大学教授,博士生导师,高速电子系统设计与电磁兼容研究教育部重点实验室副主任,IEEE高级会员,主要研究方向包括相控阵天线、多波束网络等,发表相关学术论文300多篇,其中IEEE期刊90余篇

    通讯作者:

    梁仙灵 E-mail:liangxl@sjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TN821.1

Research on non-ideal waveform modulation of time modulation array antenna

  • 摘要: 针对时间调制阵列天线中射频开关的非理想特性,开展了多种波形调制下的谐波特性研究. 首先,推导了非对称梯形波/升余弦波周期调制的傅里叶系数,分析两种调制波的非对称性对各次谐波的幅度、相位和能量占比的影响;在此基础上,通过实验获得了一组实验调制波,并运用三角函数多项式拟合真实调制波形的上升沿与下降沿. 最后,讨论了各种波调制与实测谐波分量的差异性. 结果表明,与已有调制波相比,本文所提出的非对称梯形波、非对称升余弦波和拟合波的调制更接近真实波调制.
  • 图  1  N元时间调制阵列

    Fig.  1  N-element TMA

    图  2  两种非对称调制波波形

    Fig.  2  Two kinds of asymmetric waveforms

    3  两种非对称调制波在toff,nton,n=Tp条件下谐波对应的傅里叶系数随δk的变化情况

    3  Changes of corresponding Fourier coefficients with δ and k under toff,nton,n=Tp modulated by two asymmetric waveforms

    图  4  谐波能量占比随δk的变化情况

    Fig.  4  Harmonics energy proportions changes with δ and k

    5  射频开关实验测试

    5  Experimental test of RF switch

    表  1  上升沿曲线f1(t)参数

    Tab.  1  Parameters of rising curve f1(t)

    项数alblcl
    l=13.32928.94−0.257
    l=22.79431.902.846
    l=30.055103.303.360
    下载: 导出CSV

    表  2  下降沿曲线f2(t)参数

    Tab.  2  Parameters of falling curve f2(t)

    项数alblcl
    l=10.602 810.598.118
    l=20.525 826.9713.860
    l=30.094 084.729.813
    l=40.020 0164.9023.090
    下载: 导出CSV

    表  3  不同调制波形下的归一化谐波分量比较

    Tab.  3  Comparison of normalized harmonic components under different modulation waveforms

    调制波形基波/dB+1次
    谐波/dB
    +2次
    谐波/dB
    +3次
    谐波/dB
    +4次
    谐波/dB
    +5次
    谐波/dB
    toff, nton, n=Tp 矩形[8] δ=0, ξ=Tp 0 N/A N/A N/A N/A N/A
    对称梯形[8] δ=0.1Tp
    k=1,
    ξ=0.8Tp
    0 −19.37 −20.24 −21.74 −23.92 −26.93
    对称升余弦[8] 0 −19.31 −20.00 −21.15 −22.83 −34.20
    非对称梯形 δ=0.1Tp
    k=1.2,
    ξ=0.78Tp
    0 −18.51 −19.57 −21.40 −24.11 −27.89
    非对称升余弦 0 −18.43 −19.26 −20.68 −22.75 −35.90
    toff, nton, n=0.5Tp 矩形[8] δ=0, ξ=0.5Tp 0 −3.90 −52.07 −17.60 −52.27 −25.32
    对称梯形[8] δ=0.1Tp
    k=1.2,
    ξ=0.28Tp
    0 −4.32 −31.25 −15.00 −32.94 −21.91
    对称升余弦[8] 0 −4.26 −31.02 −14.48 −31.96 −20.29
    非对称梯形 δ=0.1Tp
    k=1.2
    ξ=0.28Tp
    0 −3.94 −35.11 −14.94 −35.67 −22.60
    非对称升余弦 0 −3.87 −35.18 −14.23 −35.85 −20.35
    实验波形 0 −3.80 −27.28 −14.28 −27.72 −20.49
    拟合波形 0 −3.72 −30.97 −14.37 −30.19 −21.60
    下载: 导出CSV
  • [1] SHANKS H E, BICKMORE R W. Four-dimensional electromagnetic radiatiors[J]. Canadian journal of physics,1959,37(3):263-275. DOI: 10.1139/p59-031
    [2] CHEN K, YANG S, CHEN Y, et al. Transmit beamforming based on 4-D antenna arrays for low probability of intercept systems[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2020,68(5):3625-3634. DOI: 10.1109/TAP.2019.2963593
    [3] YANG S W, NIE Z P. Mutual coupling compensation in time modulated linear antenna arrays[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2005,53(12):4182-4185. DOI: 10.1109/TAP.2005.860000
    [4] TONG Y Z, TENNANT A. Reduced sideband levels in time-modulated arrays using half-power sub-arraying techniques[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2011,59(1):301-303. DOI: 10.1109/TAP.2010.2090484
    [5] TONG Y Z, TENNANT A. A two-channel time modulated linear array with adaptive beamforming[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2012,60(1):141-147. DOI: 10.1109/TAP.2011.2167936
    [6] ROCCA P, POLI L, MASSA A. Instantaneous directivity optimisation in time-modulated array receivers[J]. IET microwaves, antennas and propagation,2012,6(14):1590-1597. DOI: 10.1049/iet-map.2012.0400
    [7] ROCCA P, POLI L, OLIVERI G, et al. Synthesis of time-modulated planar arrays with controlled harmonic radiations[J]. Journal of electromagnetic waves and applications,2010,24(5):827-838.
    [8] BEKELE E T, POLI L, ROCCA P, et al. Pulse-shaping strategy for time modulated arrays: analysis and design[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2013,61(7):3525-3537. DOI: 10.1109/TAP.2013.2256096
    [9] 姚阿敏. 时间调制阵列天线的研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2017.

    YAO A M. Research on time-modulated array antennas[D]. Nanjing: Nanjing University of Science and Technology, 2017. (in Chinese)
    [10] MANEIRO-CATOIRA R, BRÉGAINS J, GARCÍA-NAYA J A, et al. Time-modulated phased array controlled with nonideal bipolar squared periodic sequences[J]. IEEE antennas and wireless propagation letters,2019,18(2):407-411. DOI: 10.1109/LAWP.2019.2892657
    [11] BALL E A, TENNANT A. A technique to control the harmonic levels in time-modulated antenna arrays: theoretical concept and hardware verification platform[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2020,68(7):5375-5386. DOI: 10.1109/TAP.2020.2978894
    [12] CHEN Q, ZHANG J, WU W, et al. Enhanced single-sideband time-modulated phased array with lower sideband level and loss[J]. IEEE transactions on antennas and propagation,2020,68(1):275-286. DOI: 10.1109/TAP.2019.2938711
    [13] WANG C, FUSCO V F. Reduced architecture V-band transmitter[J]. IET microwaves, antennas & propagation,2010,4(11):1948-1954.
  • 加载中
图(7) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  310
  • HTML全文浏览量:  94
  • PDF下载量:  30
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-28
  • 网络出版日期:  2021-08-25

目录

    /

    返回文章
    返回