【摘要】：隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,“動中通”系統(tǒng)作為一種搭載在汽車、火車、飛機、輪船等移動載體上,并且在載體運動過程中仍能持續(xù)與衛(wèi)星實現(xiàn)雙向通信的系統(tǒng),在突發(fā)公共事件處理、應(yīng)急指揮、信息實時傳遞等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用,在軍民領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。隨著“動中通”系統(tǒng)的不斷進(jìn)步,與此同時作為“動中通”系統(tǒng)中重要組成部分的移動衛(wèi)星通信天線也在持續(xù)進(jìn)行技術(shù)革新。傳統(tǒng)反射面天線“動中通”體積大、重量大、調(diào)整困難,直接移植到移動載體上不但會因為衛(wèi)星通信平臺太笨重而降低載體的機動性,而且還會因為這種平臺占用體積過大而產(chǎn)生載體通過橋梁、隧道、涵洞時的限制性問題。平板天線具有剖面低、體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點,因此使得“動中通”天線的研究從反射面天線轉(zhuǎn)向了平板天線。本文針對某國防通信工程,研制了一款雙極化、高效率、方向圖對稱、高增益、低剖面、小型“動中通”平板陣列天線,并得到了應(yīng)用。本文的主要工作和創(chuàng)新點可以歸納為以下幾個方面:(1)對比分析了幾種“動中通”天線的優(yōu)缺點,根據(jù)項目需要,提出了一種4×4單元的小型“動中通”平板陣列天線總體設(shè)計方案,該陣列天線收/發(fā)單元共享同一輻射口面,收發(fā)饋電網(wǎng)絡(luò)獨立。(2)完成了收/發(fā)頻段功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,為了拓寬工作頻帶,在有限的空間內(nèi),采用了多節(jié)和單節(jié)阻抗匹配相結(jié)合的方法。(3)利用多階梯抑制高次模的理論可以實現(xiàn)矩形波導(dǎo)到圓形波導(dǎo)的過渡,完成了雙極化正交模的設(shè)計。(4)為了提高陣列天線方向圖的對稱性,在各個平面獲得更加一致的副瓣電平等性能,論文提出了一種相對于常規(guī)圓錐喇叭方向圖更加對稱的新型八邊形喇叭,并通過合理設(shè)置八邊形喇叭的張角提高增益,在陣列單元間距過大的情況下,消除了陣列天線的柵瓣,使得陣列天線在各個平面獲得了可以接受的副瓣電平等性能。(5)利用方向圖乘積定理計算了陣列的方向圖,并對比分析了不同陣列單元組成的陣列的性能。完成了天線的制作和現(xiàn)場測試,并對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。
[Abstract]:With the rapid development of satellite communication technology, the "moving Communication" system is a system that can carry on the mobile carriers such as cars, trains, aircraft, ships and so on, and can continue to realize two-way communication with the satellite in the course of the carrier motion. It plays an important role in public emergency management, emergency command, information real-time transmission and so on, and has a broad application prospect in the field of military and civil affairs. With the development of the mobile communication system, the mobile satellite communication antenna, which is an important part of the mobile communication system, is undergoing continuous technological innovation. Because the traditional reflector antenna has the advantages of large volume, heavy weight and difficult adjustment, it will not only reduce the maneuverability of the satellite communication platform, but also reduce the mobility of the carrier because the satellite communication platform is too cumbersome to be directly transplanted to the mobile carrier. And because the platform occupies too much volume, it will produce the restrictive problem when the carrier passes through bridges, tunnels and culverts. The flat antenna has the advantages of low profile, small volume, light weight, high efficiency and so on. Therefore, the research of "moving through" antenna has changed from the reflector antenna to the flat antenna. In this paper, a dual polarization, high efficiency, symmetrical pattern, high gain, low profile, small "moving through" flat array antenna is developed for a national defense communication project, and has been applied. The main work and innovation of this paper can be summarized as follows: (1) the advantages and disadvantages of several kinds of "moving through" antennas are compared and analyzed, according to the needs of the project, In this paper, a design scheme of a 4 脳 4 unit small "moving through" flat array antenna is presented. The antenna receiving / transmitting unit shares the same radiator surface. The transceiver feed network is independent. (2) the design of the receiving / transmitting band power distribution / synthesis network is completed. In order to widen the working frequency band, in a limited space, The method of multi-section and single-section impedance matching is adopted. (3) the transition from rectangular waveguide to circular waveguide can be realized by using the theory of multi-step suppression of high order mode. The design of bipolarization orthogonal mode is completed. (4) in order to improve the symmetry of array antenna pattern, we obtain more consistent sidelobe level in each plane. In this paper, a new octagonal horn with more symmetrical pattern than the conventional conical horn is proposed. The gain is improved by setting the angle of the octagonal horn reasonably, and the gate lobe of the array antenna is eliminated when the array cell spacing is too large. The array antenna can obtain acceptable sidelobe level in each plane. (5) the pattern of the array is calculated by using the pattern product theorem, and the performance of the array composed of different array elements is compared and analyzed. The antenna fabrication and field test are completed, and the measured data are analyzed.
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN927.2;TN828.5

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本文編號：2258254