本文關(guān)鍵詞： 共口徑 共形 互耦 表面波 相控陣　出處：《東南大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在通訊系統(tǒng)飛速發(fā)展的今天,無(wú)論是軍用還是民用方面,對(duì)天線的要求都越來(lái)越高。共口徑技術(shù)將兩個(gè)或多個(gè)不同頻段的天線放置于同一口徑中,減少了占用空間,在同一時(shí)間能獲取更多的信息。共形技術(shù)是將天線與載體表面共形,不影響載體的空氣動(dòng)力學(xué)性能,對(duì)于相控陣來(lái)說(shuō),更能提高波束的掃描范圍。因此共形共口徑天線正是當(dāng)前天線發(fā)展所需要的。本文對(duì)E/Ka雙波段共形共口徑印刷天線進(jìn)行了研究。首先研究了共口徑天線單元結(jié)構(gòu),根據(jù)尺寸大小將4個(gè)E波段單元放置于Ka波段單元開(kāi)孔結(jié)構(gòu)中,采用三層基板并且兩頻段異面饋電,然后加工測(cè)試并與仿真結(jié)果對(duì)比分析。為了減少計(jì)算量,按照矩形柵格的形式組成小型陣列,考慮陣中空間狹小的問(wèn)題,采用串聯(lián)饋電和并聯(lián)饋電相結(jié)合的形式設(shè)計(jì)饋電網(wǎng)絡(luò),同樣制作了實(shí)物和測(cè)試并與仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。然后針對(duì)天線陣中單元間的互耦和表面波問(wèn)題,通過(guò)對(duì)比有效抑制表面波的幾種方法,最終選擇了電磁帶隙結(jié)構(gòu),對(duì)幾種電磁帶隙結(jié)構(gòu)的仿真模型進(jìn)行了討論。隨后研究了蘑菇型EBG和UC-EBG結(jié)構(gòu),使陣元間的互耦明顯的降低,并且對(duì)這兩種機(jī)構(gòu)做了比對(duì)。除了互耦,還在4單元天線陣周圍加入U(xiǎn)C-EBG結(jié)構(gòu)抑制其表面波的繞射,改善了方向圖,而后對(duì)EBG層數(shù)的影響做了簡(jiǎn)要仿真分析。最后對(duì)共形相控陣與平面相控陣天線理論進(jìn)行了介紹,并建立了圓柱共形天線單元模型,與平面單元的工作性能做了比對(duì),分析不同的圓柱半徑對(duì)共形天線的影響。針對(duì)實(shí)際天線陣列龐大的問(wèn)題,為減少計(jì)算量,使用matlab軟件對(duì)平面陣的波束掃描性能進(jìn)行了仿真分析。
[Abstract]:With the rapid development of communication system, both military and civil, the requirement of antenna is more and more high. The common aperture technology places two or more antennas in the same aperture. The conformal technique is to conformal the antenna and the surface of the carrier without affecting the aerodynamics of the carrier, so as to the phased array. Therefore, the conformal conformal antenna is needed for the development of antenna. In this paper, we study the dual band conformal common aperture antenna of E / Ka. First, we study the single antenna of common aperture. Meta structure. According to the size of the four E band elements are placed in the Ka-band cell open hole structure, using three layers of substrate and two frequency band cross-feed, then processing test and compared with the simulation results, in order to reduce the amount of calculation. According to the form of rectangular grid to form a small array, considering the small space in the array, the feed network is designed by the combination of series feed and parallel feed. At the same time, the object and the test are made and compared with the simulation results. Then, aiming at the mutual coupling and surface wave problems between the elements in the antenna array, several methods are compared to suppress the surface wave effectively. Finally, the electromagnetic band gap structure is selected, and the simulation models of several electromagnetic band gap structures are discussed. Then, the mushroom EBG and UC-EBG structures are studied to reduce the mutual coupling between the array elements. In addition to the mutual coupling, the UC-EBG structure is added around the 4-unit antenna array to suppress the diffraction of the surface wave and improve the pattern. Finally, the theory of conformal phased array and planar phased array antenna is introduced, and the cylindrical conformal antenna element model is established. The effect of different cylindrical radius on the conformal antenna is analyzed by comparing with the performance of planar element. In order to reduce the amount of calculation, the actual antenna array is large. The beam scanning performance of plane array is simulated by using matlab software.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN822

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本文編號(hào)：1473372