基於陣列饋電的深空探測廣視場電大反射面天線研究

《基於陣列饋電的深空探測廣視場電大反射面天線研究》是依託重慶大學，由曹海林擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於陣列饋電的深空探測廣視場電大反射面天線研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：曹海林
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

為彌補超遠距離深空探測的超大路徑損耗，增加地面測控天線口徑及提升天線工作頻率皆導致天線波束變窄。現有粗軌道預報下窄波束天線對深空探測器的快速捕獲問題已經成為制約探測距離的關鍵，亟待解決。針對我國深空探測的重大戰略需求，課題研究基於陣列饋電的具有廣視場、精確指向的深空探測電大反射面天線理論和技術。基於有源阻抗理論，探索陣列饋電反射面天線在波束掃描時的動態性能，建立基於有源阻抗理論的陣列饋電反射面天線的統一性能模型。以反射面上的面電流分布為研究對象，通過建立饋電陣列方向圖與反射面天線次級方向圖的匹配模型，調控窄波束反射面天線口面場的幅、相分布，突破陣列饋電反射面天線的可視範圍的瓶頸，解決窄波束反射面廣視場研究中的基礎性問題。從全局系統性能約束構造目標函式，套用人工智慧最佳化綜合具有精確指向的波束。課題成果將為用於超遠距離探測的廣視場窄波束天線性能的提升提供理論基礎和新思路。

結題摘要

經過3年的系統研究，項目闡明了陣列饋電反射面天線在波束掃描時動態性能機理，建立基於有源阻抗理論的陣列饋電反射面天線的統一模型。從反射面上的面電流分布著手，調控窄波束反射面天線的口面場的幅、相分布，突破了陣列饋電反射面天線可視範圍的瓶頸，解決了窄波束反射面廣視場研究中的基礎性問題。從全局系統性能約束構造目標函式，最佳化綜合，為深空探測電大反射面天線技術的發展提供新思路和理論依據。在完成以上原定研究計畫基礎上，開展了基於超材料的極化域調控研究及基於稀疏陣列套用於相控陣焦面陣的來波方向估計研究，為深空探測大天線的發展和套用提供新思路。基於陣列天線的相關研究成果結合超寬頻距離測量技術已經套用於輸電線路的舞動技術監測。