Ku波段車載相控陣“動中通”的若干關(guān)鍵微波部件研究
本文關(guān)鍵詞:Ku波段車載相控陣“動中通”的若干關(guān)鍵微波部件研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對衛(wèi)星通信技術(shù)的需求越來越大,其中“動中通”系統(tǒng)依靠地球同步衛(wèi)星能建立穩(wěn)定的實時信號雙向傳輸通道,其高寬度、大容量、實時數(shù)據(jù)視頻傳輸?shù)葍?yōu)勢使得其在應(yīng)急通信,移動視頻等領(lǐng)域獲得巨大的應(yīng)用。本文通過講述“動中通”系統(tǒng)的組成和工作原理,分析了相控“動中通”具有跟蹤靈活,響應(yīng)速度快,體積小等諸多優(yōu)點。提出一種基于天線集成收發(fā)模塊的相控“動中通”系統(tǒng)設(shè)計思路,采用Ku波段的通信頻率技術(shù)、捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)與GPS穩(wěn)定技術(shù)和相控與機(jī)械掃描相結(jié)合的波束跟蹤等技術(shù),獲得低輪廓,重量輕,掃描速度快等優(yōu)點,并圍繞其相關(guān)部件進(jìn)行研究。在“動中通”天線子陣設(shè)計中,分別設(shè)計64單元微帶貼片天線接收子陣和16單元的發(fā)射天線子陣,接收子陣采用邊緣共面微帶饋電,實測具有良好的帶寬和方向特性,發(fā)射子陣采用背面同軸饋電,減少了饋線對輻射貼片的干擾。另外,設(shè)計了一款16陣元雙頻雙極化天線,收發(fā)端口采用縫隙耦合饋電技術(shù),輻射層采用低介電常數(shù)的材料,同時引入空氣介質(zhì)層拓展帶寬技術(shù),降低Q值,仿真接收端增益19.67dB,發(fā)射端增益20.28dB,隔離度34dB,收發(fā)頻段上具有較高的增益和隔離度。在微波電路設(shè)計中,對圍繞通信系統(tǒng)中的低噪聲放大器,功分器等進(jìn)行研究,選用砷化鎵的微波單片集成低噪聲放大器芯片,匹配性能合適的帶通和低通濾波器,構(gòu)成的二級低噪放微波混合電路可用于接收通道,滿足對信號的初級處理。功分器設(shè)計采用四分之三波長匹配和端口間半波長微帶連接技術(shù),使得四路威爾金森功分器具有很高的隔離度,幅值和相位一致性。最后提出一種應(yīng)用于相控“動中通”天線集成收發(fā)電路的模塊,子陣模塊集成,優(yōu)點是能夠很大程度降低天線與控制電路、波束形成網(wǎng)絡(luò)、信號處理電路、電源組件等分系統(tǒng)之間的信號互聯(lián),提高電磁兼容水平,相控陣天線的維修性與可擴(kuò)展性。
【關(guān)鍵詞】:動中通 雙頻雙極化 相控 低噪聲放大器
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN927.2
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- Abstract9-16
- 第一章 緒論16-21
- 1.1 研究的背景及意義16-17
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
- 1.3 本文主要內(nèi)容20-21
- 第二章 “動中通”系統(tǒng)的原理與組成21-28
- 2.1 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)21-22
- 2.2 天線控制分系統(tǒng)22
- 2.3 通信分系統(tǒng)22-24
- 2.4 天饋分系統(tǒng)24
- 2.5 相控掃描技術(shù)24-25
- 2.6 一種相控“動中通”系統(tǒng)設(shè)計思路25-28
- 第三章 微帶天線設(shè)計分析28-40
- 3.1 天線基本參數(shù)28-30
- 3.1.1 增益28
- 3.1.2 方向性圖28-29
- 3.1.3 輸入阻抗29
- 3.1.4 反射系數(shù)與駐波比29-30
- 3.1.5 天線的極化30
- 3.1.6 天線的帶寬30
- 3.2 微帶貼片天線概述30-35
- 3.2.1 微帶貼片天線分析方法30-33
- 3.2.2 微帶貼片天線饋電方式33-34
- 3.2.3 微帶天線的寬帶設(shè)計技術(shù)34-35
- 3.3 陣列天線理論35-37
- 3.3.1 均勻直線陣35-36
- 3.3.2 平面陣列分析36-37
- 3.4 陣列天線饋電形式和板材選擇37-40
- 3.4.1 陣列天線的饋電形式37-38
- 3.4.2 Ku波段動中通微帶天線板材選擇38-39
- 3.4.3 雙頻天線設(shè)計方法39-40
- 第四章 相控“動中通”系統(tǒng)天線子陣設(shè)計40-59
- 4.1 64單元接收天線子陣的設(shè)計40-49
- 4.1.1 單元分析與設(shè)計40-43
- 4.1.2 接收天線子陣設(shè)計43-45
- 4.1.3 天線性能實測45-49
- 4.2 16單元發(fā)射天線的設(shè)計49-54
- 4.2.1 單元設(shè)計49-50
- 4.2.2 天線陣列設(shè)計與仿真50-54
- 4.3 Ku波段高增益雙頻雙極化微帶天線的設(shè)計54-59
- 4.3.1 單元設(shè)計54-55
- 4.3.2 陣列設(shè)計與仿真55-59
- 第五章 通信子系統(tǒng)若干微波部件設(shè)計59-70
- 5.1 低噪聲放大器微波混合電路59-61
- 5.2 WILKINSON四等功分器設(shè)計61-67
- 5.2.1 W ilkinson功分器原理與指標(biāo)62-63
- 5.2.2 四等功分器設(shè)計63-65
- 5.2.3 功分器測試65-67
- 5.3 相控天線子陣集成收發(fā)模塊設(shè)計67-70
- 第六章 結(jié)束語70-71
- 參考文獻(xiàn)71-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間的發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74
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,本文編號:469046
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