本文關(guān)鍵詞：基于新型單元的寬頻帶反射陣天線研究

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【摘要】：反射陣天線因其體積小、重量輕、損耗小、單元結(jié)構(gòu)簡單、單元相位控制靈活及加工方便等優(yōu)勢得到了飛速的發(fā)展,成為現(xiàn)代天線領(lǐng)域中的研究熱點。本文對微帶反射陣單元、反射陣天線的寬頻帶設計及波束掃描的實現(xiàn)做了詳細的分析研究。第一章概括了本課題的研究背景及意義,回顧了反射陣天線的發(fā)展歷史,綜述了近年來的研究現(xiàn)狀及研究熱點,然后提出了本文的研究內(nèi)容。第二章介紹了微帶平面反射陣天線的基本理論及設計方法,對其輻射特性、口徑效率、帶寬特性進行了詳細的分析。然后介紹了微帶反射單元的仿真方式,并對典型的幾種微帶反射單元的優(yōu)缺點進行了分析研究,為下文設計寬頻帶反射陣天線做好了鋪墊。第三章在理論分析的基礎(chǔ)上,提出了一款基于新型單元的,工作頻率為9.5~15GHz的10×10寬頻帶反射陣天線。仿真及測試結(jié)果表明該天線可實現(xiàn)28%的3dB增益帶寬,且在44%頻帶內(nèi),副瓣電平都小于-10dB且波束角不隨頻率發(fā)生偏移。第四章是本文的研究重點,提出了兩款工作于太赫茲波段的反射陣天線,并進行了實物加工及實驗測試,測試結(jié)果與仿真結(jié)果具有良好的一致性。第一款反射陣天線為在225~325 GHz頻帶內(nèi),主波束角不隨頻率偏移,最高增益可達到33.9dBi,并實現(xiàn)了31%的3dB帶寬。第二款反射陣天線可基于頻率實現(xiàn)電控波束掃描,在200~300GHz頻帶內(nèi)可實現(xiàn)了30度的波束掃描,增益范圍為25.93~30.3dBi,口徑效率保持在30~35%。第五章主要在目前折疊反射陣單元選擇單一,帶寬難于突破的基礎(chǔ)上,提出了一種新穎的雙極化反射陣單元,該單元可應用于折疊反射陣天線及圓極化反射陣天線設計。然后設計了一款15×15單元的寬頻帶折疊反射陣天線,實現(xiàn)了30%的1dB增益帶寬。第六章對本文的工作進行了總結(jié),并展望了將來的工作方向。
【關(guān)鍵詞】：反射陣天線 新型單元 寬頻帶 波束掃描
【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】：TN822.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 發(fā)展歷史11-12
• 1.2.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-17
• 第二章 平面反射陣天線基本理論及設計方法17-29
• 2.1 反射陣天線的工作原理17-18
• 2.2 反射陣天線的輻射特性及效率18-20
• 2.3 反射陣天線單元分析技術(shù)20-22
• 2.3.1 孤立單元模型20
• 2.3.2 無限周期單元模型20-22
• 2.4 典型反射陣天線單元分析22-26
• 2.4.1 加載傳輸線型單元22-23
• 2.4.2 可變尺寸型單元23-24
• 2.4.3 旋轉(zhuǎn)型單元24-25
• 2.4.4 電控波束掃描單元形式25-26
• 2.5 平面反射陣列天線的帶寬分析26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 新型寬頻帶反射陣天線設計29-41
• 3.1 單元結(jié)構(gòu)29-30
• 3.2 單元的相移特性分析30-32
• 3.3 單元的參數(shù)分析32-33
• 3.4 陣列設計與優(yōu)化33-37
• 3.5 實驗測試及驗證37-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 太赫茲波段反射陣天線設計41-54
• 4.1 寬頻帶波束角固定反射陣天線設計41-49
• 4.1.1 單元設計41-43
• 4.1.2 陣列設計與分析43-46
• 4.1.3 加工及測試驗證46-49
• 4.2 寬頻帶基于頻率的波束掃描反射陣天線設計49-52
• 4.2.1 單元改進49
• 4.2.2 陣列設計與分析49-52
• 4.2.3 加工及測試52
• 4.3 本章小結(jié)52-54
• 第五章 寬頻帶折疊反射陣天線設計54-67
• 5.1 雙極化單元結(jié)構(gòu)55-57
• 5.2 雙極化單元相位特性分析57-60
• 5.3 16×16單元折疊反射陣列設計60-64
• 5.4 測試及實驗驗證64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)束語67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 碩士期間取得的研究成果73-74

【共引文獻】

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本文編號：527134