低剖面平面模塊化超寬帶陣列天線的研究
本文關(guān)鍵詞:低剖面平面模塊化超寬帶陣列天線的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:雷達作為現(xiàn)代化軍事系統(tǒng)的重要組成部分,在軍事對抗中占有極其重要的地位。天線是雷達系統(tǒng)的重要組成部分,考慮到實際應(yīng)用的需求,具有低剖面、超寬帶、低成本等特點的天線,將是非常重要的發(fā)展方向,而傳統(tǒng)的寬帶天線陣列并不能很好的滿足這些要求,例如傳統(tǒng)的Vivaldi天線陣列的剖面較高,制作較為復(fù)雜,而傳統(tǒng)的貼片天線陣列的帶寬無法滿足超寬帶天線的要求。鑒于以上需求,本文對緊密耦合型超寬帶陣列展開了相關(guān)研究工作,主要研究內(nèi)容可以分為以下幾個部分:首先,舉例介紹了傳統(tǒng)超寬帶陣列的基本原理,深入分析了緊密耦合型陣列的超寬帶原理和進一步拓寬帶寬的方法。其次,利用緊密耦合型原理對單極化緊密耦合型陣列模型進行了仿真,設(shè)計了一種新型的饋電匹配結(jié)構(gòu),適用于緊密耦合型陣列,保證了陣列的低剖面、超寬帶和低成本等特點。再次,對雙極化緊密耦合型陣列進行了分析和設(shè)計,深入討論了饋電平衡性問題,提出了共模諧振問題的解決方案,優(yōu)化改進了仿真模型。根據(jù)首輪實驗樣品的仿真和測試結(jié)果,對有限大規(guī)模陣列進行了研究,分析了有限大緊密耦合型陣列輻射方向圖的波動問題,提出了解決方案,給實際加工測試打下基礎(chǔ)。最后,加工實測了8×8規(guī)模和8×16規(guī)模雙極化緊密耦合型陣列,并對結(jié)果進行了討論分析。
【關(guān)鍵詞】:陣列天線 低剖面 超寬帶 緊密耦合 共模諧振 雙極化
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN822.8
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-18
- 1.1 課題研究意義8-9
- 1.2 超寬帶陣列天線的發(fā)展與研究9-15
- 1.2.1 傳統(tǒng)開槽縫隙型超寬帶陣列9-11
- 1.2.2 傳統(tǒng)平面貼片型寬帶陣列11-13
- 1.2.3 緊密耦合型超寬帶陣列13-15
- 1.3 論文創(chuàng)新點與結(jié)構(gòu)安排15-18
- 1.3.1 本文創(chuàng)新點15
- 1.3.2 文章結(jié)構(gòu)安排15-18
- 第二章 寬頻帶天線原理18-26
- 2.1 傳統(tǒng)寬頻帶天線原理18-20
- 2.1.1 雙錐天線18-19
- 2.1.2 螺蜷天線19
- 2.1.3 對數(shù)周期天線19-20
- 2.2 緊密耦合型超寬帶陣列原理20-25
- 2.2.1 不加金屬地21-23
- 2.2.2 引入金屬地提高帶寬23-24
- 2.2.3 上層介質(zhì)加載24-25
- 2.3 本章小結(jié)25-26
- 第三章 基于緊密耦合原理的單極化陣列設(shè)計26-40
- 3.1 陣列單元設(shè)計26-31
- 3.1.1 單元間耦合方式選擇26-27
- 3.1.2 單元饋電的設(shè)計27-31
- 3.2 單極化無窮大陣列仿真31-35
- 3.2.1 HFSS主從邊界原理32-33
- 3.2.2 單元仿真模型建立33-34
- 3.2.3 單極化無窮大陣列仿真34-35
- 3.3 單極化陣列饋電網(wǎng)絡(luò)的仿真設(shè)計35-38
- 3.3.1 一分二功分器的仿真模型設(shè)計36-37
- 3.3.2 2×4規(guī)模功分網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和仿真37-38
- 3.4 本章小結(jié)38-40
- 第四章 基于緊密耦合原理的平面超寬帶雙極化陣列設(shè)計40-70
- 4.1 緊密耦合型雙極化無窮大陣列的初步設(shè)計40-42
- 4.1.1 單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計40-41
- 4.1.2 雙極化無窮大陣列仿真41-42
- 4.2 共模諧振問題分析和解決42-48
- 4.2.1 共模電流的產(chǎn)生及其在單個天線中的影響42-44
- 4.2.2 共模電流在緊密耦合陣列中的影響44-46
- 4.2.3 共模電流的抑制方案46-48
- 4.3 改進型緊密耦合雙極化無窮大陣列48-55
- 4.3.1 改進后的無窮大陣列仿真分析49-52
- 4.3.2 主要參數(shù)的仿真分析52-54
- 4.3.3 陣列掃描性能分析54-55
- 4.4 有限大緊密耦合雙極化陣列的設(shè)計與分析55-67
- 4.4.1 有限大陣列模型的優(yōu)化56-58
- 4.4.2 8×8規(guī)模緊密耦合型雙極化陣列仿真58-62
- 4.4.3 有限大緊密耦合型雙極化陣列的輻射性能分析62-67
- 4.5 本章小結(jié)67-70
- 第五章 陣列的加工與測試70-82
- 5.1 天線的測試環(huán)境與方法70-71
- 5.2 8×8規(guī)模緊密耦合型雙極化陣列的組裝與測試71-75
- 5.2.1 陣列的組裝71-73
- 5.2.2 陣列的測試73-75
- 5.3 8×16規(guī)模緊密耦合型雙極化陣列測試和陣列模塊化驗證75-80
- 5.3.1 陣列的擴展75-76
- 5.3.2 陣列的測試與分析76-80
- 5.4 本章小結(jié)80-82
- 致謝82-84
- 碩士期間發(fā)表論文84-86
- 參考文獻86-88
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