【摘要】：相控陣系統(tǒng)具有可靠性高、功能多和自適應(yīng)能力強的特點,一直被廣泛地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。相控陣天線作為整個相控陣系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,具有波束形狀快速變化和波束快速掃描等能力,這些能力使得相控陣系統(tǒng)在應(yīng)用中具有快速的掃描能力、良好的遠視能力和優(yōu)越的抗干擾能力。相控陣天線方向圖仿真結(jié)果的準確性直接影響著整個相控陣系統(tǒng)的仿真精度。本文主要研究了相控陣系統(tǒng)建模、反射面相控陣饋源(PAF:Phased Array Feed)系統(tǒng)建模和大型平面陣列分析。首先分析了相控陣系統(tǒng)中每個模塊的工作原理,研究了系統(tǒng)信號的電壓模型和系統(tǒng)噪聲模型,并且在此基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)各性能參數(shù)的推導(dǎo);然后采用表面電流法完成了反射面天線建模,實現(xiàn)了焦面場分析,并且研究了饋源偏置對輻射方向圖的影響;再后,本文提出了一種新的大型平面陣列分析方法,該方法基于無限陣列的概念,仿真速度快,而且考慮了陣元間互耦,仿真精度高,支持陣元任意幅相激勵,并且同時適用于矩形柵格和斜柵格的周期性陣列,是一種既滿足系統(tǒng)的實時性要求又滿足系統(tǒng)的準確性要求的平面陣列方向圖模型。最后,本文開發(fā)了一個通用的相控陣系統(tǒng)仿真軟件,使得相控陣系統(tǒng)的應(yīng)用變得更加直觀易操作。
[Abstract]:Phased array system has been widely used in many fields because of its high reliability, multi-function and strong adaptive ability. As a key part of the whole phased array system, phased array antenna has the ability to change the shape of the beam and scan the beam quickly, which makes the phased array system have fast scanning ability in application. Good farsightedness and superior anti-interference ability. The accuracy of the simulation results of phased array antenna pattern directly affects the simulation accuracy of the whole phased array system. In this paper, the modeling of phased array system, reflector phased array feeders (PAF:Phased Array Feed) system modeling and large plane array analysis) are studied. Firstly, the working principle of each module in phased array system is analyzed, and the system signal voltage model and system noise model are studied. Then, the surface current method is used to model the reflector antenna, and the focal plane field analysis is realized, and the influence of feed bias on radiation pattern is studied. After that, a new analysis method of large plane array is proposed. This method is based on the concept of infinite array, and the simulation speed is high, the coupling between elements is considered, the simulation accuracy is high, the method supports arbitrary amplitude and phase excitation of array elements, and it is suitable for periodic arrays of rectangular and oblique grids. It is a plane array pattern model that meets both the real-time and accuracy requirements of the system. Finally, a general simulation software of phased array system is developed, which makes the application of phased array system more intuitive and easy to operate.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN820;TP311.52

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本文編號：2293387