作為發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)世界的眼睛和耳朵,雷達(dá)廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航、測速、氣象、空間遙感等一系列應(yīng)用領(lǐng)域。近年來,受益于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步和和毫米波技術(shù)的發(fā)展,毫米波雷達(dá)的需求呈井噴式增長,與厘米波等低頻微波頻段相比,毫米波頻率更高,波長更短,所需的系統(tǒng)組件(如天線)尺寸更小,具有更高的集成度和更高的分辨率;相比較于激光和紅外,毫米波可輕松穿透煙、灰塵和霧等顆粒,因此能實(shí)現(xiàn)全天候工作。天線是雷達(dá)系統(tǒng)的核心組件,其結(jié)構(gòu)形式多樣,其性能的優(yōu)劣關(guān)乎整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng),一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在毫米波頻段,波導(dǎo)縫隙陣列天線結(jié)構(gòu)簡單緊湊,同時(shí)兼具尺寸小、副瓣電平低、口徑效率高等特點(diǎn),容易實(shí)現(xiàn)高增益、高的抗干擾能力和高的方向性,成為很多通訊系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)中首要選擇。本文設(shè)計(jì)了一款E波段(60-90GHz)低副瓣波導(dǎo)縫隙陣列天線,工作頻率為71-86GHz,陣元個(gè)數(shù)為8×8的柵格形面陣;在X、Y方向具有不同的陣元間距,E面和H面副瓣可獨(dú)立控制;通過編寫的切比雪夫綜合法和泰勒綜合法的MATLAB分析程序,比較綜合方向圖,獲取陣列天線陣元的激勵(lì)幅度分布;對波導(dǎo)功分饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)不同的功率分配,在整個(gè)E波段頻率范圍內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容及安排
第2章 波導(dǎo)縫隙陣列天線理論基礎(chǔ)
    2.1 波導(dǎo)縫隙輻射原理
    2.2 矩形波導(dǎo)縫隙天線的等效電路
    2.3 波導(dǎo)縫隙天線的分類
        2.3.1 諧振式波導(dǎo)縫隙天線
        2.3.2 非諧振式波導(dǎo)縫隙天線
        2.3.3 匹配偏斜縫隙陣
    2.4 本章小結(jié)
第3章 低副瓣陣列天線的設(shè)計(jì)方法
    3.1 直線陣列分布
        3.1.1 均勻直線陣列
        3.1.2 幅值不等的錐銷陣列
    3.2 低副瓣陣列天線的指標(biāo)
        3.2.1 半功率波束寬度
        3.2.2 零點(diǎn)位置
        3.2.3 方向性系數(shù)
        3.2.4 副瓣電平
        3.2.5 輻射效率
    3.3 二項(xiàng)式陣列
    3.4 道爾夫-切比雪夫綜合法
        3.4.1 切比雪夫多項(xiàng)式
        3.4.2 切比雪夫陣列因子
        3.4.3 切比雪夫綜合法的方向圖
        3.4.4 切比雪夫綜合法的設(shè)計(jì)方法
    3.5 泰勒綜合法
        3.5.1 線源的等副瓣理想空間因子
        3.5.2 泰勒方向圖
        3.5.3 線源的泰勒分布
            3.5.3.1 連續(xù)線源的泰勒分布的電流分布
            3.5.3.2 離散化的電流的泰勒分布
    3.6 泰勒綜合法的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
    3.7 泰勒綜合法的設(shè)計(jì)實(shí)例與分析
        3.7.1 泰勒綜合法的程序分析
        3.7.2 泰勒綜合法的電流幅值
    3.8 本章小結(jié)
第4章 陣列天線的設(shè)計(jì)
    4.1 陣列天線的設(shè)計(jì)指標(biāo)
    4.2 2×2陣列天線的子陣列單元的設(shè)計(jì)
    4.3 饋電網(wǎng)路的理論與設(shè)計(jì)
        4.3.1 波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.3.2 脊波導(dǎo)理論
        4.3.3 T型波導(dǎo)功分器
            4.3.3.1 位于H面的單脊T型結(jié)結(jié)構(gòu)
            4.3.3.2 脊波導(dǎo)-矩形波導(dǎo)的耦合結(jié)構(gòu)
        4.3.4 脊波導(dǎo)-標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)接頭
        4.3.5 饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 陣列天線的仿真
    5.1 天線設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)
        5.1.1 駐波比
        5.1.2 回波損耗和插入損耗
        5.1.3 方向圖
        5.1.4 帶寬
    5.2 陣列天線子單元的仿真
        5.2.1 一分四功分器的仿真
        5.2.2 陣列子單元的仿真
    5.3 8×8饋電網(wǎng)絡(luò)的仿真
        5.3.1 單脊波導(dǎo)功分器的仿真
        5.3.2 脊波導(dǎo)-矩形波導(dǎo)的耦合單元
        5.3.3 脊波導(dǎo)-標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的仿真
        5.3.4 8×8未加權(quán)功分網(wǎng)絡(luò)天線的設(shè)計(jì)
        5.3.5 8×8泰勒加權(quán)功分網(wǎng)絡(luò)陣列天線的仿真
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3844469