發(fā)布時間：2017-07-05 03:18

  本文關鍵詞：LTCC K波段天線及收發(fā)組件技術研究

  更多相關文章： T/R組件 LTCC技術 一體化小型化 SIW H面喇叭天線

【摘要】：現(xiàn)代雷達通信對于高速掃描、可同時探測多種目標、抗干擾性能好、反應迅速的相控陣的需要正不斷增加,具有高可靠性、響應迅速、工作方式多樣化的有源相控陣可以滿足這種要求。本文主要討論有源相控陣前端技術,它包括T/R組件技術和陣列天線技術。其中陣列天線由許多輻射單元排陣所構成,每個單元天線的幅度和相位可以單獨控制,與單元天線相對應的T/R組件,負責微波信號的衰減、移相、放大功能。TR組件和天線陣列作為一個整體而言,將他們集成在一起,實現(xiàn)小型化具有非常重要的價值,并且可以降低成本。本文采用了LTCC技術(Low Temperature Co-fired Ceramic),作為實現(xiàn)TR組件和天線陣列的一體化小型化的重要方式。本文采用LTCC技術實現(xiàn)了8路TR組件的研制,實現(xiàn)了TR組件的小型化。完成了整個系統(tǒng)的方案制定,芯片選取,方案論證及加工實現(xiàn)和測試。對于有源相控陣前端的8路TR組件而言,如何控制各路的信號衰減量和移相量,進而控制天線陣列波束的指向,是很重要的。本文通過對單片機進行編程,實現(xiàn)單片機與電腦和TR組件的通信,實現(xiàn)在電腦軟件上輸入指令和數(shù)據,通過單片機對TR組件中的微波信號的移相量和衰減量進行控制,實現(xiàn)天線陣列的波束掃描,并切換收發(fā)工作狀態(tài)。本文設計了一種新型的基于SIW技術(Substrate integrated waveguide)的H面喇叭天線,并且采用LTCC技術進行實現(xiàn),為TR組件和天線陣列的一體化小型化提供了可能。SIW技術使得H面喇叭天線能夠在平面結構里實現(xiàn)。然而,當LTCC基片厚度遠小于波長的時候,喇叭天線的反射系數(shù),波瓣前后比和增益性能將會變得很差。通過在喇叭開口前方加一個過渡結構,可以改善天線的反射系數(shù),波瓣前后比,再通過介質加載技術,將喇叭口前方的介質基片做成橢圓形,以改善喇叭口的相位分布,來提高天線的增益。單元天線的相對帶寬提高到了15%,增益由5dBi提高到了7dBi。最后實現(xiàn)了天線的組陣,采用泰勒加權分布的算法,改善了天線的副瓣電平,通過改變陣元的相位,實現(xiàn)了波束的控制,在±30°范圍內掃描,并且副瓣電平均小于-20dB。
【關鍵詞】：T/R組件 LTCC技術 一體化小型化 SIW H面喇叭天線
【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】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題技術背景及研究意義10-11
• 1.2 相控陣技術國內外發(fā)展動態(tài)11-15
• 1.2.1 國外發(fā)展動態(tài)11-14
• 1.2.2 國內發(fā)展動態(tài)14-15
• 1.3 本文的主要工作和章節(jié)安排15-16
• 第二章 天線陣列的基本原理16-27
• 2.1 均勻直線式天線陣列的基本原理16-19
• 2.2 直線式天線陣的陣因子算法19-20
• 2.3 天線陣列的基本參數(shù)20-26
• 2.3.1 方向圖21-23
• 2.3.2 波瓣寬度23-24
• 2.3.3 柵瓣24-25
• 2.3.4 副瓣電平25
• 2.3.5 天線的頻帶寬度25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 K波段收發(fā)組件技術研究27-55
• 3.1 收發(fā)組件系統(tǒng)方案制定27-42
• 3.1.1 發(fā)射通道方案制定28-31
• 3.1.2 接收通道方案制定31-33
• 3.1.3 控制部分方案制定33-42
• 3.2 收發(fā)組件的加工實現(xiàn)42-46
• 3.3 收發(fā)組件的測試和分析46-50
• 3.3.1 發(fā)射通道測試方案及測試結果46-48
• 3.3.2 發(fā)射通道測試結果分析48-49
• 3.3.3 接收通道測試方案及測試結果49-50
• 3.3.4 接收通道測試結果分析50
• 3.4 RT5880基片與LTCC基板的模塊互聯(lián)的研究50-55
• 第四章 單元天線和天線陣列的設計55-79
• 4.1 單元天線的設計及測試55-64
• 4.1.1 SIWH面喇叭天線的設計55-62
• 4.1.2 單元天線的加工和測試62-64
• 4.2 天線陣列的設計64-77
• 4.2.1 陣因子的設計64-66
• 4.2.2 SIW H面喇叭天線陣列的設計66-76
• 4.2.3 天線陣列的加工實現(xiàn)76-77
• 4.3 本章小結77-79
• 第五章 結論79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-87
• 攻碩期間取得的研究成果87-88

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前1條

1 張兵;基于介質加載SIW的H面喇叭天線及其陣列研究[D];南京理工大學;2009年

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本文編號：520361