寬波束圓極化天線單元及陣列研究
本文關鍵詞:寬波束圓極化天線單元及陣列研究
【摘要】:飛行器載天線和尖端雷達等在尋的過程中,常常期望其波束掃描能覆蓋較大的掃描空間,且具有較強的抗干擾性,因此對天線方向圖的掃描角度和極化特性提出了更高的要求。相控陣天線通過電控單元間的相位,能自適應地改變波束位置對目標進行搜索和跟蹤、傳輸數(shù)據(jù)率高、掃描速度快。圓極化波具有較強的抵抗有害環(huán)境的能力。因此,圓極化大角度掃描相控陣天線具有巨大的應用價值。寬波束天線單元具有大角度掃描的潛力,要想研制出圓極化大角度掃描相控陣天線,就必須要提前設計好具有寬波束的圓極化天線單元。本論文以實際工程項目為依托,從項目指標評估、單元設計、陣列設計、實驗加工、測試等方面系統(tǒng)的闡述該項目的研制過程。本文對該項目較為完整的理論分析,為以后的項目實施者提供了很好的參考,并且最終所設計的天線安全可靠、具備可維修性、滿足環(huán)境適應性要求、滿足標準化要求,具有很大的工程應用價值。本文的結構安排如下:第一章闡述了課題研究背景和意義;綜述了寬波束圓極化天線單元和大角度掃描相控陣兩個方面的研究工作背景和發(fā)展動態(tài);最后給出了論文章節(jié)結構安排。第二章簡要介紹了圓極化天線及陣列的一些基本理論,主要介紹了圓極化的定義、微帶圓極化產(chǎn)生的三種方法、陣列掃描增益、掃描波束及包含互耦的陣列方向圖計算的相關理論,為后面的圓極化天線陣列的研制提供了理論依據(jù)。第三章首先給出了項目指標,并從理論上分析了一些重要指標,然后根據(jù)項目指標設計出了一種三維地天線,該天線工作帶寬和圓極化性能都比較好,但是其加工難度非常大,且難于實現(xiàn)雙圓極化。接著又設計了一種微帶天線單元,經(jīng)過仿真發(fā)現(xiàn)該微帶天線基本能滿足項目指標要求,并易于加工。所以選取了微帶天線單元做為最終方案,并對天線單元樣品進行了測試。第四章首先對陣列的一些重要參數(shù)進行了理論分析,并使用第三章設計的微帶天線單元進行組陣仿真。為了工程的實用性,還對天線的安裝穩(wěn)定性進行了設計,最后對天線樣機進行了測試。第五章總結本文工作,并提出以后的改進方向。
【關鍵詞】:圓極化天線 寬波束天線 大角度掃描 相控陣
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN821.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-21
- 1.1 研究工作的背景與意義10-11
- 1.2 寬波束圓極化天線單元的發(fā)展狀態(tài)11-16
- 1.2.1 四臂螺旋天線11-13
- 1.2.2 微帶圓極化天線13-16
- 1.3 大角度掃描相控陣的發(fā)展狀態(tài)16-20
- 1.4 本論文的結構安排20-21
- 第二章 圓極化天線及陣列基本理論21-31
- 2.1 圓極化定義21-22
- 2.2 圓極化的實現(xiàn)技術22-26
- 2.2.1 單饋點圓極化微帶天線23-25
- 2.2.2 多饋點圓極化微帶天線25-26
- 2.2.3 多元法圓極化微帶天線26
- 2.3 掃描增益26-27
- 2.4 掃描波束寬度27-28
- 2.5 包含互耦的陣列方向圖的計算28-30
- 2.6 本章小結30-31
- 第三章 寬波束圓極化天線單元31-46
- 3.1 引言31
- 3.2 天線設計指標31
- 3.3 天線設計指標分析31-34
- 3.3.1 極化指標分析32
- 3.3.2 波束掃描范圍分析32-33
- 3.3.3 無源陣面增益33
- 3.3.4 波束掃描損耗33-34
- 3.4 三維地寬波束天線單元34-36
- 3.5 微帶天線單元36-45
- 3.5.1 天線單元工作原理36-37
- 3.5.2 天線單元結構及設計流程37-41
- 3.5.3 天線單元測試41-45
- 3.6 本章小結45-46
- 第四章 雙圓極化微帶天線陣列46-61
- 4.1 引言46
- 4.2 陣列設計46-57
- 4.2.1 布陣方式46-47
- 4.2.2 陣元間距47-48
- 4.2.3 互耦48-51
- 4.2.4 陣列仿真51-55
- 4.2.5 陣列結構設計55-57
- 4.3 陣列測試57-60
- 4.4 小結60-61
- 第五章 全文總結與展望61-62
- 致謝62-63
- 參考文獻63-66
- 攻讀碩士學位期間取得的成果66-67
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本文編號:1102584
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