平面結構單脈沖天線研究
發(fā)布時間:2017-04-01 12:06
本文關鍵詞:平面結構單脈沖天線研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:單脈沖體制雷達在單個脈沖周期內(nèi)可同時得到目標的俯仰角、方位角和距離的信息,具有獲取誤差信號迅速,抗干擾能力強等優(yōu)點。傳統(tǒng)結構單脈沖天線在彈載、機載等系統(tǒng)應用中具有體積和重量較大的缺點,因此研究易于系統(tǒng)集成的平面結構單脈沖天線具有重要的現(xiàn)實意義。基片集成波導(SIW)是近幾年提出的一種新型類波導傳輸結構,易加工、成本低,特別是基于SIW的器件具有低剖面特性。本文主要探索在Ka波段采用SIW技術實現(xiàn)平面結構單脈沖天饋系統(tǒng),以降低目前某單脈沖天線體積和重量,簡化系統(tǒng)整體結構設計。本文的工作主要集中在以下幾個方面:一、開展單脈沖天線的基本理論研究,介紹了SIW單脈沖天饋系統(tǒng)的構成原理和設計方法。分析了SIW縫隙天線的基本理論,并討論了諧振式SIW縫隙天線陣的設計方法。二、理論分析和三維電磁仿真軟件結合,完成了一個16單元SIW縫隙天線設計,采用了一維泰勒口徑分布來降低副瓣;在此基礎上組陣,通過修正縫隙陣列參數(shù)使得單脈沖天線H面和方向圖副瓣電平達到-29dB;其次,對SIW功分網(wǎng)絡進行了研究,設計了T型和Y型兩路功分器,由此實現(xiàn)了一種結構緊湊的四路基片集成波導功率分配器。三、為便于與前面設計的輻射天線部分集成,論文開展了平面結構和差網(wǎng)絡研究,其由四個3dB定向耦合器和四個90°移相器組成。仿真結果顯示,在34-36GHz帶寬內(nèi),各端口反射系數(shù)小于-15dB,輸出端口幅度一致性小于?0.4dB,相位一致性小于?5°。四、進行了平面結構單脈沖天饋系統(tǒng)整體結構設計。通過優(yōu)化,整個系統(tǒng)集成在140×107mm的兩層基片集成波導上,整體厚度約為1.2mm,重量僅有80g(不包括介質(zhì)基片支撐板)。相比原波導形式的和差網(wǎng)絡(體積尺寸為160×160×35mm,重量為1300g),本文平面形式單脈沖天線設計在體積和重量上具有良好的系統(tǒng)集成優(yōu)勢。五、根據(jù)項目需求論文還完成了某Ka波段波導結構單脈沖和差網(wǎng)絡的設計,其由四個階梯型波導魔T組成,實測結果顯示,在34-36GHz帶寬內(nèi),各端口的反射系數(shù)小于-12dB,幅度一致性小于?0.5dB,輸出端口相位一致性小于?4°。
【關鍵詞】:基片集成波導 Ka波段 縫隙天線 和差網(wǎng)絡 功分網(wǎng)絡
【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】:TN820
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景和意義10
- 1.2 國內(nèi)外發(fā)展趨勢和研究動態(tài)10-14
- 1.3 論文工作內(nèi)容14-16
- 第二章 基片集成波導縫隙天線理論研究16-31
- 2.1 基片集成波導傳輸特性研究16-19
- 2.2 基片集成波導縫隙的輻射特性19-24
- 2.2.1 寬邊縱向開縫結構19-20
- 2.2.2 理論模型20-24
- 2.3 基片集成波導縫隙陣列天線研究24-30
- 2.3.1 縫隙陣的設計方法24-27
- 2.3.1.1 Stevenson法24-25
- 2.3.1.2 Elliott法25-27
- 2.3.2 基于泰勒分布的理論計算結果27-28
- 2.3.3 諧振式基片集成波導縫隙陣列天線的設計與仿真28-30
- 2.4 小結30-31
- 第三章 平面單脈沖天饋系統(tǒng)輻射天線設計31-42
- 3.1 基片集成波導單脈沖縫隙陣列天線設計31-37
- 3.1.1 利用基片集成波導縫隙陣列組成單脈沖天線31-33
- 3.1.2 平板縫隙陣列修正與調(diào)整33-35
- 3.1.3 單脈沖天饋系統(tǒng)輻射天線整體仿真計算35-37
- 3.2 基片集成波導功分網(wǎng)絡的研究37-41
- 3.2.1 T型兩路功率分配器的設計37-38
- 3.2.2 直角彎頭設計38-39
- 3.2.3 Y型兩路功分器設計39-40
- 3.2.4 多路功分器的設計40-41
- 3.3 小結41-42
- 第四章 平面單脈沖和差網(wǎng)絡設計42-49
- 4.1 和差網(wǎng)絡研究42-43
- 4.2 3dB定向耦合器的設計43-44
- 4.3 90°移相器的設計44-46
- 4.4 和差網(wǎng)絡的設計46-48
- 4.5 小結48-49
- 第五章 平面單脈沖天饋系統(tǒng)整體結構設計49-55
- 5.1 基片集成波導雙層過渡結構設計49-51
- 5.2 基片集成波導-微帶線的過渡結構設計51-52
- 5.3 單脈沖天線的整體加工結構和實物圖52-54
- 5.4 小結54-55
- 第六章 波導型和差網(wǎng)絡設計55-63
- 6.1 波導魔T設計與仿真分析55-57
- 6.2 和差網(wǎng)絡設計與仿真分析57-60
- 6.3 實測結果分析60-62
- 6.4 小結62-63
- 第七章 總結63-64
- 致謝64-65
- 參考文獻65-67
- 碩士期間取得的研究成果67-68
【參考文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張曉璐;一種平面型寬帶單脈沖天線研究[D];西安電子科技大學;2014年
本文關鍵詞:平面結構單脈沖天線研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:280577
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