相控阵天线
- 相控阵天线指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。在特殊情况下，也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状，例如获得余割平方形方向图和对方向图进行自适应控制等。 用机械方法旋转天线时，惯性大、速度慢，相控阵天线克服了这一缺点，波束的扫描速度高。它的馈电相位一般用电子计算机控制，相位变化速度快（毫秒量级），即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速。这是相控阵天线的最大特点。
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相控阵天线的馈电方式分传输线馈电和空间馈电两种。在传输线馈电方式下，射频能量通过波导、同轴线和微带线（见微带线和类微带线）等微波传输线馈给辐射单元。移相器置于微波传输线路内。在空间馈电方式下，发射机产...
移动通信常用的天线、直放站天线与室内天线。 无论是GSM 还是CDMA， 板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的天线。这种天线的优点是：增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性...
天线都有增益，有正有负，是与元天线作比较后计算出的结果。所谓元天线就是把天线理想化为一个没有长度没有宽度的点。2db的天线在2.4G和1.2G的频率上来说是很小的。一般共线天线（通常所说的棒子天线或者...
高速公路ETC系统相控阵天线设计
高速公路ETC系统相控阵天线设计
高速公路ETC系统相控阵天线设计
相控阵天线阵面通道故障数量预测方法
相控阵天线阵面通道故障数量预测方法
为预测定期维修条件下相控阵雷达天线阵面通道故障数量,提出一种改进的GM(1,1)方法.分析了传统GM(1,1)方法在预测天线阵面通道故障数量时存在的问题,针对天线阵面通道故障历史数据的波动性,通过滑动平均法对数据进行预处理,改善了原始数据用于灰色预测的适应性;针对固定背景值不能反映数据波动规律的问题,通过引入自适应算子对背景值进行重构;针对预测过程中的数据不便更新问题,引入新陈代谢方法对模型的初始数据进行更新.建立了改进GM(1,1)模型,给出了具体的计算步骤,并通过实例仿真与算法比较,验证了所提预测方法的有效性.
空间馈电相控阵天线是指又称光学馈电相控阵天线。
《应用于ETC系统的相控阵天线及其使用方法》的目的是提供一种应用于ETC系统的相控阵天线，实现动态长距离连续通讯，消除跟车干扰，提高交易成功率，提高通车速度，提高ETC系统的使用效率，提高ETC系统建设的性价比，降低ETC系统的建设成本。
《应用于ETC系统的相控阵天线及其使用方法》所述应用于ETC系统的相控阵天线其特征在于：所述应用于ETC系统的相控阵天线包括由天线子阵构成的发射天线阵与由天线子阵构成的接收天线阵，以及相控阵发射组件与相控阵接收组件、波控接口、通讯控制模块、地感接口、车速计算模块、车辆跟踪模块、电源通讯适配器和安全认证模块，发射天线阵的天线子阵与接收天线阵的天线子阵分别通过馈线网络连接至相控阵发射组件和相控阵接收组件的各路射频信号处理单元，通过对射频信号处理单元中的移相器和衰减器赋值，实现对各天线子阵的相位和幅值控制，通讯控制模块负责基带的编码/解码、调制/解调、HDLC/DSRC通迅流程控制，同时，采集地感线圈接口信号，估算车辆位置和速度，计算出波控指令，通过波控接口，分别控制相控阵发射组件与相控阵接收组件的各路移相器和衰减器，实现波束跟踪车辆，电源通讯适配器和安全认证模块，实现天线与上位机的有线远距离通讯连接，并安装有安全认证模块PSAM卡。
发射天线阵与接收天线阵均由微带天线构成，其中微带天线是在一个薄介质基材上，一面为金属箔层作为接地板，另一面光刻腐蚀出金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，贴片按规则排列和馈电，且贴片馈电的相位和强度实时调节控制，构成所述发射天线阵与接收天线阵，贴片采用矩形微带贴片，并通过切角技术实现圆极化，发射天线阵与接收天线阵的贴片数量，根据波束宽度和副瓣电平要求确定。
发射天线阵与接收天线阵均以1x6或1x8微带天线子阵作为基础结构，由4～10个子阵构成微带天线阵列，每个子阵的激励相位和激励幅度分别可控制调节，形成一维扫描的数字波束，其中微带天线子阵中的贴片和所有子阵，均采用泰勒级数分布函数进行幅值加权，所述移相器移相值与波束的偏转角度存在下列关系：dsinθ＝λΦ/2π，其中：θ为波束偏转角度且单位为弧度，Φ为移相器移相值且单位为弧度，d为子阵间的间距且单位为毫米，λ为波长且单位为毫米；衰减器按照泰勒分布函数加权计算衰减器的赋值。
所述相控阵发射组件由多路射频信号处理单元组成，来自通讯控制模块的激励信号，经功分器分别馈给各路射频信号处理单元，射频信号处理单元由放大器、移相器、衰减器及功率放大器构成，其中移相器和衰减器根据波控接口的波控指令，对射频信号进行移相和衰减，经功率放大后，分别馈送给各路发射天线子阵，在空间形成波束扫描，所述相控阵接收组件由多路射频信号处理单元组成，来自各路接收天线子阵的射频信号，分别输入到对应的各射频信号处理单元，射频信号处理单元由低噪声前置放大器、移相器、衰减器及放大器构成，其中移相器和衰减器根据波控接口的波控指令，对射频信号进行移相和衰减，经处理后的射频信号由功分器矢量叠加，形成对信号空间的方向性选择，再输出到通讯控制模块进行下变频、解调和解码，获得基带数据。
所述通讯控制模块为16位嵌入式ARM处理器，内置FLASH且有射频PLL初始化、HDLC通讯协议、DSRC流程控制、上位机通讯协议、地感接口和车辆位置及速度估算、相控阵波控指令算法和安全认证协议各应用程序，其中HDLC通讯接口输出下行基带数据TX，经RF集成发射电路以ASK方式调制在5.8吉赫载波上，产生射频输出作为相控阵发射组件的激励输入，相控阵接收组件输出的射频信号，经RF集成接收电路下变频、解调出上行基带数据RX，并通过HDLC通讯接口进入ARM处理器解码。所述发射天线阵与接收天线阵通过一环形器使发射天线阵与接收天线阵共用一个天线阵。
该发明还提供了一种使用前述应用于ETC系统的相控阵天线的方法，其中地感线圈设置有第一地感线圈、第二地感线圈、第三地感线圈和第四地感线圈，
1）通过地感线圈接口信号确定车辆位置，当车辆进入第一地感线圈，射频波束对准车辆前部，发出无线电信标，唤醒车上的电子标签，建立通信链路进入自动收费流程；
2）通讯控制模块采集地感线圈接口信号，当检测到车辆进入第二地感线圈的信号，计算出车辆行驶速度，通过相控阵波束控制算法，实时得出移相器和衰减器控制数据，即波控指令；
3）波控指令通过波控接口输入相控阵收/发组件，各路收/发组件对。
《应用于ETC系统的相控阵天线及其使用方法》打破了ETC产业在实际应用中遇到的关键技术瓶颈，解决电子不停车收费系统在推进中遇到的主要技术障碍，促进中国ETC产业的稳步发展，促进公路交通行业更加智能化、更加绿色环保。
本书着重介绍四种实用的馈相方法，即指向修正法、移位馈相法、随机馈相法以及移位加权馈相法，并分析各种方法的馈相效果及优缺点。文中还介绍几种通过控制相位实现主波束赋形及副瓣赋形的方法。
为便于理解相控阵天线在雷达上的应用，还介绍了正弦空间坐标及其坐标变换、雷达坐标系及其对天线测量的影响，最后介绍几种相控阵天线的工程实例。
空间馈电相控阵天线定义