本文關(guān)鍵詞：Ka波段相控陣中場校準方法研究

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【摘要】：相控陣天線是由陣列天線發(fā)展而來的，由許多相同的輻射單元按一定規(guī)律排布構(gòu)成，各單元的幅度激勵和相位關(guān)系是可以控制的，用來改變天線口面上的電磁場分布，獲得所需要的定向輻射或接收有源相控陣天線的校準技術(shù)，是隨著有源相控陣天線技術(shù)的發(fā)展而不斷進步的一門綜合性技術(shù)，它的主要任務(wù)是保證天線在整個生命周期內(nèi)的性能特性可靠性和可維修性，對有源相控陣天線進行故障判斷定位性能評估校準，完成保障和維護 隨著相控陣雷達技術(shù)的發(fā)展，不同形式不同波段以及各種規(guī)模的相控陣天線不斷開發(fā)并得到應(yīng)用，相應(yīng)地與之相適應(yīng)的各種校準和測量方法也處在不斷發(fā)展中本文對ka波段相控陣天線中場校準方法開展研究，主要研究內(nèi)容有各種校準方法的研究與比較，根據(jù)幅相誤差對天線方向圖的影響，提出精度要求，分析誤差來源，設(shè)計校準方法，仿真校準過程；通過幅相誤差來源的分析提出對各種誤差源的控制要求，使相控陣校準過程能夠快速精確地進行Ka波段相控陣由于頻率較高，波長只有幾個毫米，因此使校準存在的難點主要有：τ1υ天線單元之間間距較小，單元間互耦較強，對探頭要求高τ2υ對校準系統(tǒng)的機械誤差要求高；τ3υ測試環(huán)境對測試結(jié)果影響較大 論文首先介紹了相控陣天線校準技術(shù)的研究背景意義以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀；闡述現(xiàn)有各種相控陣校準方法的原理與優(yōu)缺點 其次，分析相控陣幅相誤差來源，通過分析相控陣幅相誤差對天線方向圖的影響，計算可允許誤差，提出精度要求 然后，介紹相控陣中場校準原理，設(shè)計ka波段相控陣中場校準技術(shù)方案，確定中場校準距離，設(shè)計測試探頭及各種控制誤差的解決方案，控制誤差冗余，，將系統(tǒng)誤差控制在可接受范圍內(nèi)；并設(shè)計了相應(yīng)的小型移動微波暗室，對于天線架高設(shè)計給出理論上的設(shè)計參數(shù)；設(shè)計掃描方案并闡述了系統(tǒng)的軟件構(gòu)成 最后，對校準方法進行電磁仿真驗證，以較為簡單的半波振子天線為例，利用仿真軟件FEKO對中場校準方法案進行模擬，分別仿真中場單探頭固定校準，中場探頭逐點移動校準，證明Ka波段中場校準方法的可實施性并將現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)矢量法τREVυ進行仿真還原，與中場校準方法定性定量的比較
【關(guān)鍵詞】：相控陣 中場 校準 Ka波段
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 近場測量校準技術(shù)11-13
• 1.2.2 互耦技術(shù)13
• 1.2.3 換相測量法13-14
• 1.2.4 中場校準方法14-15
• 1.2.5 旋轉(zhuǎn)矢量法15
• 1.3 各方法比較15-16
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排16-17
• 第2章 相控陣天線誤差源分析17-25
• 2.1 相控陣幅相誤差來源17
• 2.2 相控陣天線幅相誤差影響17-25
• 第3章 相控陣中場校準工作原理25-28
• 3.1 探頭固定校準26
• 3.2 探頭逐點移動校準26-27
• 3.3 探頭分區(qū)域移動校準27-28
• 第4章 相控陣中場校準方案設(shè)計28-46
• 4.1 校準系統(tǒng)構(gòu)架28-30
• 4.2 中場測試距離的確定及其引起的誤差30-33
• 4.2.1 中場測試距離的確定30-31
• 4.2.2 中場測試距離引起的誤差31-33
• 4.3 探頭設(shè)計及其引起的誤差33-35
• 4.4 陣面傾斜的影響及解決方案35-39
• 4.4.1 陣面傾斜的影響35-37
• 4.4.2 探頭與天線陣對準方案37-39
• 4.5 小型移動微波暗室39-40
• 4.5.1 暗室寬度和高度39
• 4.5.2 暗室設(shè)計39-40
• 4.6 立式二維掃描架40-41
• 4.7 天線支架41-44
• 4.7.1 天線測試架高41-43
• 4.7.2 天線支架設(shè)計43-44
• 4.8 掃描方案44-46
• 4.8.1 探頭分區(qū)域移動校準方式45
• 4.8.2 探頭逐點移動校準方式45-46
• 第5章 相控陣中場校準仿真驗證46-66
• 5.1 全陣面一致性及幅相數(shù)據(jù)修正46-49
• 5.2 中場校準方法仿真驗證49-61
• 5.2.1 陣列校準前數(shù)據(jù)49-52
• 5.2.2 陣列理想情況下的方向圖52-53
• 5.2.3 單探頭固定校準53-57
• 5.2.4 單探頭移動校準57-61
• 5.3 旋轉(zhuǎn)矢量法的仿真驗證61-66
• 5.3.1 旋轉(zhuǎn)矢量法的數(shù)學模型61-62
• 5.3.2 旋轉(zhuǎn)矢量法的仿真驗證62-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單70-71
• 致謝71

【參考文獻】

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本文編號：686946