發(fā)布時(shí)間：2017-09-23 04:38

  本文關(guān)鍵詞：雙極化無限長縫陣列天線技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 相控陣天線 長縫陣列天線 超寬帶 低剖面

【摘要】：隨著現(xiàn)代雷達(dá)和電子戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展,對相控陣天線的性能提出了越來越苛刻的要求。長縫陣列天線具有良好的寬帶寬角掃描能力,正成為相控陣天線一個(gè)新的研究方向。本文從無限長縫陣列天線出發(fā),利用天線單元間的相互耦合作用研制了超寬帶雙極化天線陣列,這種新型的相控陣天線展現(xiàn)了良好的低剖面和超寬帶性能。對無限大陣列環(huán)境中的長縫陣列天線單元進(jìn)行了研究,通過改進(jìn)天線單元的結(jié)構(gòu)降低天線的有源輸入阻抗。在饋電結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)上,采用領(lǐng)結(jié)形結(jié)構(gòu)取代階梯狀的偶極子。此外,在天線上方使用兩層覆有金屬貼片的介質(zhì)板替代常用的厚度較厚的介質(zhì)匹配層,天線單元饋電端口的阻抗由300歐姆降低至140歐姆。根據(jù)上述單元設(shè)計(jì)了一副4×8的長縫陣列天線,將沿E面方向位于陣列邊緣的16個(gè)天線單元直接連接150歐姆的匹配負(fù)載。測試結(jié)果表明,在0.7-3.5GHz范圍內(nèi)該天線的電壓駐波比小于2,達(dá)到了5:1的倍頻程。有限大長縫陣列天線的電尺寸為0.7λ_l×0.35λ_l×0.18λ_l,其中λ_l為最低工作頻率對應(yīng)波長。在工作頻帶內(nèi)天線增益隨頻率升高由6dBi增大到19dBi,天線的交叉極化電平小于-30dB,具有良好的定向輻射性能。為了克服金屬地板對天線帶寬和剖面高度的限制,對EBG/Ferrite混合結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)和反射相位進(jìn)行了研究。在低頻端該結(jié)構(gòu)的反射系數(shù)小于-14dB,利用鐵氧體結(jié)構(gòu)吸收天線的后向輻射波。在高頻端該結(jié)構(gòu)的反射相位在正負(fù)90度之間,利用EBG結(jié)構(gòu)避免沿邊射方向地板反射波與前向輻射波之間出現(xiàn)反相疊加。采用相互正交的偶極子對縫隙耦合饋電,設(shè)計(jì)了無限大陣列環(huán)境中加載EBG/Ferrite混合結(jié)構(gòu)的雙極化長縫陣列天線單元。仿真結(jié)果表明,天線單元在30:1倍頻程的工作頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)了正負(fù)45度的波束掃描,端口之間的隔離度小于-50dB,展現(xiàn)了良好的寬頻帶和寬角掃描能力。同時(shí)天線的剖面高度為41.5mm,僅為最低工作頻率對應(yīng)波長的六十分之一,顯示了良好的低剖面特性。
【關(guān)鍵詞】：相控陣天線 長縫陣列天線 超寬帶 低剖面
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 研究背景和意義15-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-24
• 1.2.1 平面超寬帶長縫陣列天線17-19
• 1.2.2 低剖面超寬帶長縫陣列天線19-21
• 1.2.3 全向?qū)拵чL縫陣列天線21-24
• 1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排24-27
• 第二章 長縫陣列天線的基本原理27-43
• 2.1 等效磁流的格林函數(shù)27-36
• 2.1.1 單條無限長縫隙的格林函數(shù)27-29
• 2.1.2 單條無限長縫隙的有源輸入阻抗29-31
• 2.1.3 無限大長縫陣列天線的有源輸入阻抗31-36
• 2.2 Floquet理論和位函數(shù)法36-40
• 2.3 小結(jié)40-43
• 第三章 平面超寬帶長縫陣列天線43-59
• 3.1 天線單元的演變過程43-47
• 3.2 饋電巴倫和功率分配器的仿真47-53
• 3.3 有限大長縫陣列天線的仿真與測試53-58
• 3.4 小結(jié)58-59
• 第四章 低剖面超寬帶雙極化長縫陣列天線59-71
• 4.1 EBG/Ferrite混合結(jié)構(gòu)的仿真60-63
• 4.2 EBG/Ferrite混合結(jié)構(gòu)的等效電路模型63-65
• 4.3 低剖面極寬頻帶雙極化長縫陣列天線65-70
• 4.4 小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79-80

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本文編號：903256