【摘要】：天線作為無線電引信裝置的重要組成部分,工作性能的好壞至關(guān)重要。當(dāng)彈體前端空間被導(dǎo)引頭占據(jù)時(shí),近炸引信天線無法置于彈體前端,只能安裝于導(dǎo)引頭后端與彈體共形,天線波束從彈體側(cè)面前向輻射。為了實(shí)現(xiàn)天線的小型化,提高天線增益和帶寬,實(shí)現(xiàn)天線方向圖主波束偏轉(zhuǎn)以及波束寬度控制,本文在微帶陣列天線表面蝕刻人工電磁結(jié)構(gòu),對(duì)小型化無線電引信的圓柱體共形天線進(jìn)行設(shè)計(jì),發(fā)表相關(guān)論文三篇,申請(qǐng)發(fā)明專利一項(xiàng),主要內(nèi)容如下:采用在微帶天線上加載人工電磁結(jié)構(gòu)的方法對(duì)天線進(jìn)行小型化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了工作在35GHz和5.8GHz的小型化矩形微帶天線。并改變天線的接地板結(jié)構(gòu)來降低天線的Q值展寬帶寬,設(shè)計(jì)結(jié)果表明天線帶寬達(dá)到21.6%,天線尺寸減小了 53.4%。采用微帶線損耗代替匹配吸收負(fù)載的方法進(jìn)行準(zhǔn)行波陣的設(shè)計(jì),通過控制微帶串饋陣天線陣元間距和加載人工電磁結(jié)構(gòu)的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)陣列天線方向圖主波束偏轉(zhuǎn)的控制,并改變線陣陣元數(shù)來調(diào)控E面主瓣寬度,分析設(shè)計(jì)了小型化寬帶的1×8微帶串饋陣天線。對(duì)平面陣主瓣寬度進(jìn)行分析,基于1×8子陣數(shù)目對(duì)陣列H面波束寬度的影響,設(shè)計(jì)了工作頻率在5.8GHz的小型化寬帶2×8微帶平面陣天線,帶寬達(dá)到了 23.7%,天線主瓣偏離端射方向290,E面主瓣寬度為21.80,H面主瓣寬度為49.70,增益大小為11.46dB,滿足項(xiàng)目指標(biāo)要求。根據(jù)圓柱共形天線的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行小型化寬帶的共形天線陣設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了線極化的矩形貼片定向共形天線陣,該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)天線的波束偏轉(zhuǎn);依據(jù)功分器原理設(shè)計(jì)了一分二等分的微帶功分饋電網(wǎng)絡(luò),對(duì)2×8的微帶共形陣列天線饋電。測(cè)試天線實(shí)物的性能,實(shí)測(cè)共形天線陣尺寸減小了 51.8%,帶寬達(dá)到了 34.8%,天線主波束與載體軸線夾角為29.30,E面主瓣寬度190,H面主瓣寬度50.9°,天線增益7.6dB。
【圖文】：

盡量降低其他性能變差的可能。由上面的研究討論如何利用現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)微帶天線的逡逑小型化是一個(gè)非常值得研究的課題。逡逑１．３人工電磁結(jié)構(gòu)研宄內(nèi)容及意義逡逑近年來，微波領(lǐng)域的學(xué)者們對(duì)新型人工電磁結(jié)構(gòu)材料的研究很關(guān)注，這是一種具有逡逑奇異電磁特性的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)。１９６７年，前蘇聯(lián)的物理學(xué)家Ｖｅｓｅｌａｇｏ通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)的逡逑方式，首次提出了介質(zhì)的磁導(dǎo)率／／和介電常數(shù)ｓ都小于零時(shí)，具有自然界的材料不具有逡逑的特殊性質(zhì)［１５１。但是由于當(dāng)時(shí)自然界找不到滿足／／和ｓ同時(shí)為負(fù)的材料，所以Ｖｅｓｅｌａｇｏ逡逑提出的這一理論并沒有引起多大的關(guān)注。１９９６－１９９８年間，英國Ｊ．Ｂ．Ｐｅｎｄｒｙ等人提出周逡逑期性排列金屬棒和圓環(huán)（如圖１．１和圖１．２），，實(shí)現(xiàn)了等效負(fù)介電常數(shù)ｓ和等效負(fù)磁導(dǎo)率逡逑／ｙ的形成［１６］。Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ等人在此基礎(chǔ)上把金屬棒和金屬諧振環(huán)以一定的排列規(guī)律進(jìn)行逡逑組合，結(jié)果顯示該結(jié)構(gòu)在Ｃ波段內(nèi)ｓ和／／均是負(fù)的，成功構(gòu)成折射率為負(fù)的人工電磁結(jié)逡逑構(gòu)［１７］，結(jié)構(gòu)圖如圖１．３所示。之后又設(shè)計(jì)Ｘ頻段的左手材料，驗(yàn)證了負(fù)折射率材料的逡逑逆斯涅爾折射現(xiàn)象［１８］，引起了人們對(duì)人工電磁結(jié)構(gòu)材料的關(guān)注與研究。常見的人工電磁逡逑結(jié)構(gòu)有電磁帶隙［１９，２（）］邋（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｂａｎｄ－ｇａｐ，邋ＥＢＧ）結(jié)構(gòu)、相移表面［２１，２２］邋（Ｐｈａｓｅ邋ｓＷｆｔｉｎｇ逡逑ｓｕｒｆａｃｅ，ＰＳＳ）結(jié)構(gòu)和頻率選擇表面［２３，２４］邋（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ邋ｓｕｒｆａｃｅ，ＦＳＳ）等。逡逑

盡量降低其他性能變差的可能。由上面的研究討論如何利用現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)微帶天線的逡逑小型化是一個(gè)非常值得研究的課題。逡逑１．３人工電磁結(jié)構(gòu)研宄內(nèi)容及意義逡逑近年來，微波領(lǐng)域的學(xué)者們對(duì)新型人工電磁結(jié)構(gòu)材料的研究很關(guān)注，這是一種具有逡逑奇異電磁特性的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)。１９６７年，前蘇聯(lián)的物理學(xué)家Ｖｅｓｅｌａｇｏ通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)的逡逑方式，首次提出了介質(zhì)的磁導(dǎo)率／／和介電常數(shù)ｓ都小于零時(shí)，具有自然界的材料不具有逡逑的特殊性質(zhì)［１５１。但是由于當(dāng)時(shí)自然界找不到滿足／／和ｓ同時(shí)為負(fù)的材料，所以Ｖｅｓｅｌａｇｏ逡逑提出的這一理論并沒有引起多大的關(guān)注。１９９６－１９９８年間，英國Ｊ．Ｂ．Ｐｅｎｄｒｙ等人提出周逡逑期性排列金屬棒和圓環(huán)（如圖１．１和圖１．２），實(shí)現(xiàn)了等效負(fù)介電常數(shù)ｓ和等效負(fù)磁導(dǎo)率逡逑／ｙ的形成［１６］。Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ等人在此基礎(chǔ)上把金屬棒和金屬諧振環(huán)以一定的排列規(guī)律進(jìn)行逡逑組合，結(jié)果顯示該結(jié)構(gòu)在Ｃ波段內(nèi)ｓ和／／均是負(fù)的，成功構(gòu)成折射率為負(fù)的人工電磁結(jié)逡逑構(gòu)［１７］，結(jié)構(gòu)圖如圖１．３所示。之后又設(shè)計(jì)Ｘ頻段的左手材料，驗(yàn)證了負(fù)折射率材料的逡逑逆斯涅爾折射現(xiàn)象［１８］，引起了人們對(duì)人工電磁結(jié)構(gòu)材料的關(guān)注與研究。常見的人工電磁逡逑結(jié)構(gòu)有電磁帶隙［１９，２（）］邋（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｂａｎｄ－ｇａｐ，邋ＥＢＧ）結(jié)構(gòu)、相移表面［２１，２２］邋（Ｐｈａｓｅ邋ｓＷｆｔｉｎｇ逡逑ｓｕｒｆａｃｅ，ＰＳＳ）結(jié)構(gòu)和頻率選擇表面［２３，２４］邋（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ邋ｓｕｒｆａｃｅ，ＦＳＳ）等。逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TJ430.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696662