【摘要】：現(xiàn)代軍事裝備的快速發(fā)展,對雷達(dá)系統(tǒng)的要求也越來越高。大帶寬、大掃描角相控陣?yán)走_(dá)日益成為雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。相控陣天線作為相控陣?yán)走_(dá)的重要組成部分,也要求其具備寬頻帶及寬角掃描的特性。緊耦合陣列天線利用單元之間的互耦效應(yīng)來擴(kuò)寬帶寬,同時(shí)又具備良好的掃描性能,是近年來相控陣天線的研究熱點(diǎn)。本文主要對寬帶寬角掃描緊耦合相控陣進(jìn)行了研究和分析,主要研究內(nèi)容如下:(1)提出了兩款應(yīng)用于緊耦合陣列的非對稱偶極子天線單元。首先利用相鄰單元之間緊密的交指型耦合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生強(qiáng)烈的耦合電容,以抵消反射地板帶來的電感效應(yīng),實(shí)現(xiàn)緊耦合天線的寬帶特性。其次為偶極子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了低剖面漸變式微帶巴倫,實(shí)現(xiàn)了從不平衡饋電結(jié)構(gòu)到平衡饋電結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,并利用漸變結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。最后,通過加載寬角匹配層和電阻型頻率選擇表面進(jìn)一步擴(kuò)寬天線帶寬。研究結(jié)果表明,“樹杈”形單元天線在七倍頻程(2-14GHz)內(nèi)E面掃描范圍達(dá)到±75°,H面掃描范圍達(dá)到±45°�！皥A環(huán)”形單元天線通過加載了兩層電阻型頻率選擇表面,改善了天線在H面的阻抗特性,進(jìn)一步降低了天線掃描時(shí)的駐波比,在工作帶寬(2-14GHz)內(nèi)E面掃描范圍達(dá)到±75°,H面掃描范圍達(dá)到±60°。(2)采用所設(shè)計(jì)的兩款天線單元組陣。首先,對半無限周期陣列進(jìn)行研究和分析,采用在陣列邊緣加載阻性負(fù)載的方式,有效改善了有限陣列的邊緣截?cái)嘈?yīng)。其次,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了8×8的有限陣列,仿真驗(yàn)證了緊耦合陣列天線良好的阻抗帶寬和掃描性能,在七倍頻程(2-14GHz)內(nèi)E面掃描范圍達(dá)到±75°,H面掃描范圍達(dá)到±60°,并對實(shí)現(xiàn)天線方向圖低副瓣的幾種方法進(jìn)行了對比分析,使陣列天線獲得了較低的副瓣電平。最后為“樹杈”形緊耦合陣列設(shè)計(jì)了寬帶饋電網(wǎng)絡(luò),完善了整個(gè)陣列結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

兔耳型相控陣天線

圖 1.2 Harris 公司設(shè)計(jì)的第一個(gè)緊耦合陣列陣列口徑的利用率，需要在相同面積排列更多陣元，還可以采用其他形式的陣元，如寬帶單于互耦效應(yīng)的平面圓極化交織螺旋陣列（ISP陣元，如圖 1.3 所示，相鄰陣元的天線臂相互螺旋天線自身便是一個(gè)寬帶單元，具有非頻變 10:1，，相比于之前的結(jié)構(gòu)得到了極大的提升，
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN820

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 徐洋;彭龍;張帥;廖文軍;;微帶一分五寬帶Wilkinson功分器的設(shè)計(jì)與制作[J];火控雷達(dá)技術(shù);2015年04期

2 張君;胡志慧;曲洪東;;一種新型超寬帶緊耦合天線陣列設(shè)計(jì)[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào);2014年02期

3 胡志慧;姜永華;凌祥;;基于電阻型頻率選擇表面的超寬帶緊耦合陣列[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

4 湯曉云;樊小景;李朝偉;;相控陣?yán)走_(dá)導(dǎo)引頭綜述[J];航空兵器;2013年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王軍會(huì);超寬帶天線及其陣列的若干技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 黃昊;基于緊耦合的超寬帶天線陣列技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 鄭貴;寬帶寬角相控陣天線的小陣研究[D];電子科技大學(xué);2016年

3 崔滿堂;寬帶寬角掃描共形相控陣技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

4 劉陽洋;超寬帶、大掃描角Vivaldi相控陣天線的研究與設(shè)計(jì)[D];西北大學(xué);2015年

5 陳鵬勇;緊耦合陣列天線設(shè)計(jì)及其低副瓣分析[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 張凌飛;寬帶寬角相控陣天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 米大偉;超寬帶緊耦合相控陣研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 唐文鼎;寬帶陣列天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 王茂澤;二維寬帶寬角掃描相控陣天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

10 余冬;X波段寬帶相控陣天線單元及陣列研究[D];上海交通大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2627697