张新刚
- 作品数：25 被引量：84H指数：6
- 供职机构：中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：中国空间技术研究院CAST创新基金国家自然科学基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 基于遗传算法的多波束频率复用优化设计被引量：3
- 2022年
- 高通量卫星中多波束天线的同频率波束之间干扰问题,通常以天线载波干扰比(C/I)表征,提高天线C/I性能是获得更高的通信容量途径之一。文中提出了一种多波束天线频率复用优化设计方法,来解决天线C/I性能与频率规划之间的矛盾。在优化过程中将同频波束的频率分配策略作为优化变量,然后利用遗传算法对其进行优化从而实现更高的C/I性能。最后通过一个实例验证该优化算法的有效性和高效性。
- 时政欣张新刚宋文超张坚丁伟
- 关键词：多波束天线频率复用遗传算法
- 有孔矩形金属腔体屏蔽效能的估算被引量：21
- 2011年
- 使用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程预估了有孔缝金属屏蔽腔体的屏蔽效能,该算法考虑了孔缝厚度、孔缝形状、入射波极化方向及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过对经典孔缝电磁耦合模型的数值仿真,验证了该算法具有较高的准确性和计算效率。数值仿真表明:当屏蔽腔体上的孔缝为矩形且入射波的电场极化方向平行于矩形缝隙的短边时,对应于该极化方向的腔体屏蔽效能是所有极化方向中最差的;当频率低于主谐振频率时,测试点距离缝隙越近,该点的耦合场越强,屏蔽效能越差;在孔缝面积相同的情况下,正方形孔缝的屏蔽效能要优于矩形孔缝的屏蔽效能。
- 吴刚张新刚刘波
- 关键词：屏蔽效能模式匹配法矩量法
- 基于遗传算法的余割平方波束天线优化设计被引量：2
- 2020年
- [目的]为了使天线性能在要求的角度范围内满足设计指标,提出一种基于物理光学理论分析天线远场性能以及采用遗传算法优化反射器形面的余割平方波束天线方法。[方法]首先,通过优化设计反射器形面来调整相位分布,解决天线方向图变形问题。然后,采用B样条函数来表征反射器的形变量,以天线在俯仰面不同角度的增益为优化目标,利用遗传算法来获得最优的设计结果。最后,采用自编程序对某个余割波束天线进行优化仿真。[结果]仿真结果表明,优化后反射器形面的形变量随天线x轴方向的增大而逐渐增大,但其相对标准抛物面的形变量都在0~0.12 m的范围内,且整个反射器形面的形变较光滑;经过进一步优化后,在0°~70°内天线增益均高于设计指标要求,在30°~60°内天线增益较之前最大提高了约1.2 dB。[结论]采用该优化设计方法不仅提高了天线的可加工性,还降低了系统的复杂度,在工程应用中具有重要的指导意义。
- 燕秀林段冰张新刚
- 关键词：赋形波束遗传算法
- 基于实数编码遗传算法的多波束天线优化设计被引量：5
- 2018年
- 为了在服务区内获得良好的多波束性能,提出了一种新的单口径单馈源多波束天线设计方法。通过采用对反射面进行赋形的方法来解决传统单口径单馈源多波束中交叠增益与旁瓣电平之间的矛盾。在对反射面优化的过程中将反射面的形变量作为优化变量,然后利用实数编码遗传算法对其进行优化从而实现更高的增益和载干比(C/I)性能。最终利用该算法对一个服务区为某区域的多波束天线进行了优化设计和分析,仿真结果说明了该优化方法的有效性。
- 张新刚薛兆璇
- 关键词：多波束天线赋形波束遗传算法
- 侧馈偏置卡塞格伦天线的波束扫描特性研究被引量：2
- 2019年
- 研究了侧馈偏置卡塞格伦(side-feed offset Cassegrain,SFOC)天线,针对SFOC天线的几何结构,讨论了结构参数的改变对天线辐射特性的影响,通过调整天线的设计参数实现天线波束的最佳扫描.对天线在不同扫描角度时的辐射方向图进行计算,分析了方向图的副瓣变化及天线波束扫描时天线增益的变化.仿真结果表明除了馈源被反射面遮挡的情况外,该SFOC天线在扫描过程中增益损失以及副瓣变化均较小,为星载天线的设计提供了参考.
- 于绪景李建瀛张新刚
- 关键词：方向图波束扫描
- 宽带双频双极化星载赋形反射面天线优化设计被引量：1
- 2011年
- 为拓宽星载赋形反射面天线的工作带宽,运用物理光学(PO)、物理绕射理论(PTD)和极小极大值算法(Minimax)对其进行了设计。首先利用PO与PTD相结合的方法来计算天线远场,然后应用Minimax算法对目标函数进行优化来实现宽频带内的波束赋形。优化过程中同时考虑了天线的增益和带宽,并采用归一化的电场来进行构建目标函数,以消除评估站点设计增益对优化过程的影响,获得更好的优化结果。最后以一个服务区为美国国土、工作在Ku频段的双频双极化单偏置抛物反射面天线为例进行了仿真计算。数值仿真结果表明:当天线波束与服务区形状匹配并且增益满足设计要求时,其上、下行带宽都达到了1 000 MHz,具有良好的宽带性能。
- 张新刚吴刚钟鹰
- 关键词：星载天线反射面天线赋形波束双频双极化优化设计
- 赋形反射面多波束天线优化设计与分析被引量：4
- 2014年
- 为了以较低的技术难度实现多个点波束对服务区的高增益、低旁瓣覆盖,提出了一种新型的赋形单口径多波束天线设计方法,通过对反射面赋形来解决传统单口径多波束天线旁瓣电平与波束宽度之间的矛盾.在对反射面优化过程中,将天线口径投影面内的相位分布作为优化变量,利用基于实数编码的遗传算法对其进行调整来获得满足要求的多波束覆盖.数值仿真结果表明:在保证增益大于40dBi、旁瓣电平低于20dBi的前提下,该设计能够将波束宽度拓宽为1°,可有效地提高了波束交叠增益,降低了旁瓣电平.
- 张新刚丁伟陶啸万继响
- 关键词：遗传算法赋形波束多波束天线
- 遗传算法在星载数传天线优化设计中的应用
- 2011年
- 为使星载赋形反射面数传天线的增益满足指标要求,采用改进的实数编码遗传算法对其进行了优化设计。首先基于几何光学原理得到反射面中截线的初始形状,然后采用Newton插值函数对中截线进行拟合并把插值函数的系数作为优化变量,最终利用改进的遗传算法对优化变量进行调整来获得理想的赋形波束。为证明此方法的有效性,对一个X频段赋形反射面天线进行了优化设计,并与基于几何光学原理综合算法所得结果进行了对比。数值仿真结果表明:该方法不仅能够保证覆盖角域内任意一点的增益均高于设计指标要求,而且使天线在最大覆盖角度处的增益达到了7 dBi,提高了天线系统的性能。
- 张新刚吴刚钟鹰
- 关键词：遥感卫星反射面天线遗传算法赋形波束优化设计
- 高交叉极化隔离度单偏置赋形反射面天线优化设计
- 2012年
- 为获得高交叉极化隔离度性能,基于极小极大值算法对单偏置赋形反射面天线进行了优化设计。在赋形优化过程中采取了两个措施来提高天线的交叉极化隔离度,一个是利用归一化的电场来构建目标函数,以消除设计增益对优化过程的影响;另一个就是适当增大反射面的焦距。为了证明所述方法的有效性,以产生一个覆盖美国全部领土的赋形波束为例对天线进行了优化设计。数值仿真结果表明,在服务区内主极化增益都高于30dBi,交叉极化隔离度都在30 dB以上。
- 张新刚吴刚钟鹰
- 关键词：赋形波束反射面天线
- 静止轨道毫米波与亚毫米波探测仪天线电性能设计
- 2013年
- 静止轨道毫米波与亚毫米波探测仪天线系统是静止轨道微波遥感的关键技术之一,文章对天线系统方案进行了设计,给出了天线电性能仿真分析结果,并考虑了天线的形面及装配校准误差对天线电性能的影响程度,同时对天线的馈电系统方案进行了设计。
- 周卫来张新刚
- 关键词：天线系统电性能
