Pillbox天線結(jié)構(gòu)緊湊、易于加工、成本低廉,并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速波束掃描,其獨特的扇形掃描波束可用于太赫茲成像領域。現(xiàn)有的pillbox天線通常采用機械旋轉(zhuǎn)副反射面的方式實現(xiàn)一維波束掃描,掃描速度受到副反射面轉(zhuǎn)速的限制。為了提高pillbox天線的波束掃描速度,本文提出了一種新型的基于pillbox結(jié)構(gòu)的反射陣天線,采用可重構(gòu)反射陣列替代傳統(tǒng)pillbox天線的拋物柱面反射面,實現(xiàn)了pillbox天線的波束電掃描,對于提高太赫茲成像的圖像刷新率具有重要意義。本文工作內(nèi)容包括:1)設計并優(yōu)化了pillbox天線的主體結(jié)構(gòu),并進行了加工和測試,該pillbox主體結(jié)構(gòu)將作為新型反射陣天線的饋源。2)結(jié)合對微帶電路移相特性的理論分析,選取合適的PCB板材設計了縫隙耦合微帶反射陣單元。該反射陣單元損耗小、移相范圍大,且易于與微帶移相電路進行集成。3)采用該反射陣單元設計了0.1THz波段基于pillbox結(jié)構(gòu)的新型固定波束反射陣天線,仿真實現(xiàn)了59.6%的口徑效率,相對帶寬9.3%。4)在電路理論分析的基礎上改進了基于PIN二極管的微帶移相電路,采用改進的移相電路設計了微帶移相單元,在0.1THz波段實現(xiàn)了1位電控移相。5)采用該電控移相單元設計了0.1THz波段基于pillbox的新型電掃描反射陣天線,對陣面相位補償進行了優(yōu)化,并進行了全模型仿真驗證,實現(xiàn)了30°一維波束掃描。
【學位單位】：中國航天科技集團公司第一研究院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN820
【部分圖文】：

太赫茲反射陣天線研究達多采用卡塞格倫天線，通過采用更高的觀測頻的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖幣。測云雷達領域需要一種低成本大口徑的天線的特點，可以滿足太赫茲測云雷達系統(tǒng)的需求。

目前的測云雷達多采用卡塞格倫天線，通過采用更高的觀測頻率和更大的天線高分辨率，天線的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如果采用金屬材料天線的重量偏大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。而如果采用碳纖其制造成本會很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖維反射面，其制為 100 萬人民幣。測云雷達領域需要一種低成本大口徑的天線。平面反射陣天成本、高增益的特點，可以滿足太赫茲測云雷達系統(tǒng)的需求。圖 1.2 英國的 0.1THz(左)測云雷達和 35GHz(右)測云雷達

目前的測云雷達多采用卡塞格倫天線，通過采用更高的觀測頻率和更大的天線高分辨率，天線的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如果采用金屬材料天線的重量偏大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。而如果采用碳纖其制造成本會很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖維反射面，其制為 100 萬人民幣。測云雷達領域需要一種低成本大口徑的天線。平面反射陣天成本、高增益的特點，可以滿足太赫茲測云雷達系統(tǒng)的需求。圖 1.2 英國的 0.1THz(左)測云雷達和 35GHz(右)測云雷達

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 張麟兮;羅虎存;高萌;尹超;;一種相位電可控的微帶反射陣單元設計[J];遙測遙控;2014年01期

相關會議論文 前1條

1 劉肖肖;李龍;;一種用于波束可調(diào)的可重構(gòu)反射陣單元[A];2015年全國微波毫米波會議論文集[C];2015年

相關碩士學位論文 前5條

1 劉肖肖;可重構(gòu)平面反射陣天線研究[D];西安電子科技大學;2015年

2 吳凡;電掃描反射陣天線分析與設計[D];北京交通大學;2015年

3 王策;Ku波段低旁瓣微帶反射陣天線研究[D];電子科技大學;2015年

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本文編號：2826507