【摘要】：隨著當(dāng)今社會的發(fā)展,在城市反恐、災(zāi)難救援、軍事等方面對雷達(dá)系統(tǒng)的探測性能提出了更高的需求。穿墻雷達(dá)系統(tǒng)可以對建筑物或墻體等非電磁透明介質(zhì)后的目標(biāo)位置進(jìn)行探測和定位,具有極高的應(yīng)用價值及前景。沖激脈沖的脈寬極窄且頻譜極寬,因此不易被截獲,抗干擾能力較強(qiáng),能夠極大地提高對隱身目標(biāo)的檢測概率,沖激體制雷達(dá)系統(tǒng)因其高距離分辨率和良好的穿透性能,已成為穿墻探測的首選技術(shù)之一。天線的選擇對系統(tǒng)的性能起著極其重要的作用,直接影響到探測的結(jié)果。圍繞著設(shè)計(jì)小型化、寬帶化等性能較佳的穿墻雷達(dá)天線,本文的主要工作及內(nèi)容如下。首先,本文對穿墻雷達(dá)系統(tǒng)的研究背景及實(shí)際應(yīng)用價值作了簡要的分析闡述,并對國內(nèi)外穿墻雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀方面做了調(diào)研�；诟道锶~變換研究分析了高斯脈沖信號的波形頻譜,并根據(jù)高峰值窄脈寬脈沖信號源的研發(fā)情況和系統(tǒng)體積要求等實(shí)際需求,最終確定雷達(dá)系統(tǒng)的工作頻帶為0.3~0.8GHz和0.8~3GHz兩個頻段,并針對常見的超寬帶天線對比分析,選取Vivaldi天線和碟形天線作為研究,據(jù)此展開穿墻雷達(dá)天線的研究設(shè)計(jì)工作。針對高頻段,基于Vivaldi天線的設(shè)計(jì)理論,通過電阻加載提高天線小型化程度,對天線進(jìn)行結(jié)構(gòu)加載提高天線的低頻增益和帶寬。改進(jìn)后的Vivaldi天線阻抗帶寬為0.484~3.403GHz,天線尺寸為72mm?104mm?1mm。仿真和實(shí)測結(jié)果表明,該天線具有良好的工作性能和一定的實(shí)用價值。針對低頻段,本文選擇的方案為蝶形天線,通過同樣具有寬頻帶特性的橢圓貼片和碟形天線相結(jié)合。為了使得穿墻雷達(dá)天線系統(tǒng)更加便捷,通過截臂對加載后的天線進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)。在天線末端加載電阻、開半圓槽消除因截臂而引起的電流反射,改善阻抗帶寬。根據(jù)圓極化理論,利用反射腔使正交蝶形天線定向輻射,并通過寬帶威爾金森功分器,實(shí)現(xiàn)圓極化并對圓極化性能做了大量研究。最終圓極化穿墻雷達(dá)碟形天線的工作頻段為0.205~1.07GHz,滿足工程設(shè)計(jì)指標(biāo)0.3~0.8GHz頻段,天線的整體尺寸為220mm?220mm?50mm。仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的圓極化蝶形天線結(jié)構(gòu)緊湊,具有良好的性能,能夠滿足穿墻雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用的要求。
【圖文】：

組成EMARS系統(tǒng)的單元(a)傳感器；(b)遠(yuǎn)程顯示；(c)命令顯示控制臺

英國宇航公司UHF波段八木天線穿墻雷達(dá)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2616569