本文關(guān)鍵詞：毫米波頻掃天線研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微波技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代微波技術(shù)的研究熱點(diǎn)已經(jīng)大部分集中在頻譜資源更加豐富的毫米波段,與其相關(guān)的毫米波技術(shù)的研究已經(jīng)覆蓋了通信、遙感、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域,目前,國外有關(guān)毫米波技術(shù)的研究比較成熟,已有大量以毫米波技術(shù)為基礎(chǔ)的商品和系統(tǒng)投入到實(shí)際應(yīng)用中,而在國內(nèi)有關(guān)毫米波技術(shù)的研究主要集中在8mm波段的毫米波低頻段,而在3mm波段以及2mm、1mm波段的毫米波高頻段的技術(shù)發(fā)展比較緩慢,這不僅是由于其相關(guān)的理論研究不夠深入,還包括目前國內(nèi)微波器件的設(shè)計(jì)水平和加工工藝無法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。毫米波遙感探測(cè)技術(shù)可利用電磁波的反射、折射等性質(zhì)對(duì)被測(cè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)定位、追蹤、測(cè)距等功能,在氣象、軍事等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。本課題在“國家科技部重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)——遙感探測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用”的背景下,設(shè)計(jì)一種可用于毫米波遙感探測(cè)領(lǐng)域的3mm波段頻率掃描天線,該天線基于介質(zhì)集成波導(dǎo)實(shí)現(xiàn),利用頻掃天線的一維頻掃特性,可以只通過一只毫米波輻射計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)一維遙感探測(cè),避免了多只輻射計(jì)自身的不一致性而造成的誤差。本文介紹了頻掃天線的基本原理,給出了天線結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)要求并推導(dǎo)證明了天線饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)天線頻掃特性的影響。介紹了介質(zhì)集成波導(dǎo)的基本原理和設(shè)計(jì)方法,并且通過理論分析和軟件仿真驗(yàn)證證明了在天線的建模過程中,可以利用等效介質(zhì)填充波導(dǎo)代替介質(zhì)集成波導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化建模,提高天線仿真優(yōu)化的效率。給出了本課題所設(shè)計(jì)頻掃天線結(jié)構(gòu)的理論分析,并利用HFSS仿真軟件對(duì)天線進(jìn)行仿真,優(yōu)化了天線的性能指標(biāo),并對(duì)仿真結(jié)果以及天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇給予了解釋。所設(shè)計(jì)的天線為一種基于介質(zhì)集成波導(dǎo)的16單元頻掃縫隙陣天線,天線的中心頻率為94GHz,天線可實(shí)現(xiàn)在92GHz-99.5GHz內(nèi)反射損耗均小于-10d B,對(duì)應(yīng)掃描角度為-15°-40°,第一副瓣電平小于-10d B,在頻掃方向內(nèi)的3d B波瓣寬度小于4°,在整個(gè)頻掃帶寬內(nèi)增益穩(wěn)定在13.8d B-15.8d B。所設(shè)計(jì)的頻掃天線滿足本課題的指標(biāo)要求,并在原有頻掃天線的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種金屬柵格透鏡結(jié)構(gòu),使天線在91GHz-98GHz內(nèi),H面方向圖3d B波瓣寬度大大減小,整體增益提高約為3-4d B,改善了天線的頻域特性,以滿足某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用要求。
【關(guān)鍵詞】：毫米波遙感探測(cè) 毫米波頻掃天線 介質(zhì)集成波導(dǎo)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN822
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 毫米波頻掃天線的發(fā)展概況11-17
• 1.2.1 頻掃天線的發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 國外頻掃天線的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 國內(nèi)頻掃天線的發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本課題主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 頻率掃描天線的基本理論19-28
• 2.1 頻掃天線的基本原理19-22
• 2.1.1 頻掃天線的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)20-21
• 2.1.2 頻掃天線陣的主要參數(shù)計(jì)算21-22
• 2.2 波導(dǎo)縫隙陣列頻掃天線22-27
• 2.2.1 波導(dǎo)開縫位置與輻射23-24
• 2.2.2 波導(dǎo)縫隙陣列的排列方式24-26
• 2.2.3 縫隙陣列頻掃天線饋電網(wǎng)絡(luò)分析26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 介質(zhì)集成波導(dǎo)與慢波線理論28-40
• 3.1 介質(zhì)集成波導(dǎo)基本原理28-31
• 3.1.1 介質(zhì)集成波導(dǎo)基本結(jié)構(gòu)28-30
• 3.1.2 介質(zhì)集成波導(dǎo)研究方法與分析30-31
• 3.2 介質(zhì)集成波導(dǎo)饋線結(jié)構(gòu)31-34
• 3.2.1 微帶線原理分析31-34
• 3.2.2 微帶線饋線設(shè)計(jì)34
• 3.3 介質(zhì)集成波導(dǎo)簡(jiǎn)化建模與分析34-36
• 3.4 慢波線結(jié)構(gòu)分析36-39
• 3.4.1 蛇形慢波線36-37
• 3.4.2 螺旋慢波線37
• 3.4.3 其他慢波線37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 介質(zhì)集成波導(dǎo)頻掃天線的設(shè)計(jì)40-60
• 4.1 頻掃天線理論分析與計(jì)算40-41
• 4.2 縫隙單元的設(shè)計(jì)41-43
• 4.3 頻掃天線建模與仿真分析43-56
• 4.3.1 相鄰輻射單元的過渡43-46
• 4.3.2 頻掃陣列單元數(shù)量分析46-50
• 4.3.3 頻掃天線整體結(jié)構(gòu)仿真分析50-56
• 4.3.3.1 整體結(jié)構(gòu)分析50
• 4.3.3.2 等效電路分析50-51
• 4.3.3.3 仿真結(jié)果分析51-56
• 4.4 簡(jiǎn)化與非簡(jiǎn)化模型仿真分析對(duì)比56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 金屬柵格透鏡仿真與設(shè)計(jì)60-67
• 5.1 金屬柵格結(jié)構(gòu)與仿真分析60-61
• 5.2 頻掃天線加?xùn)鸥裢哥R整體仿真分析61-66
• 5.2.1 金屬柵格透鏡設(shè)計(jì)分析61-62
• 5.2.2 仿真結(jié)果分析62-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王力卓;介質(zhì)集成脊波導(dǎo)縫隙陣列天線的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：毫米波頻掃天線研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：359686