【摘要】：場面監(jiān)控雷達(場監(jiān)雷達)系統(tǒng)是機場塔臺對地面交通進行管制的一個有效工具,其在國內外大型機場的運行中有著廣泛的應用前景。由于結構緊湊、體積小、重量輕和易于實現低副瓣乃至超低副瓣方向性等優(yōu)點,波導窄邊開縫天線陣已經成為場監(jiān)雷達系統(tǒng)中的核心構件。本文針對以波導縫隙陣列為核心構件并被應用于場監(jiān)雷達系統(tǒng)中的大尺寸口徑天線設計中的若干關鍵技術展開研究。本文的主要內容如下:首先,介紹了場監(jiān)雷達系統(tǒng)的應用場景,闡述了應用于場監(jiān)雷達系統(tǒng)中的大尺寸口徑天線的研究背景和意義。同時簡要概述了場監(jiān)雷達系統(tǒng)的發(fā)展歷程和國內外最新研究動態(tài)。其次,介紹了場監(jiān)雷達天線及其主要構件(波導縫隙陣、喇叭、極化濾波片、反余割平方賦型器和圓極化器)的工作原理。闡述了縫隙天線的輻射原理、喇叭孔徑與增益的關系、極化濾波器的分類、平行板波導理論和電磁波的極化原理。再次,根據上述理論并借助電磁全波仿真軟件High Frequency Structure Simulator(HFSS)設計了一款適用于場監(jiān)雷達系統(tǒng)的天線,并重點探究了該天線中的光柵圓極化器的金屬帶寬度和平板間距對軸比的影響。設計所得的天線方位面3dB波束寬度小于0.36°,俯仰面反余割平方分布,主極化為右旋圓極化。設計所得的光柵圓極化器的透波損耗小于0.2dB,軸比小于1.3dB。從次,對外包加工的天線各部件自行封裝,并對封裝后的實物天線的各項電磁性能進行了測試。實測結果表明所設計天線可以滿足機場場面監(jiān)控的基本需求。最后,通過將測試結果與仿真數據進行對比,發(fā)現兩者之間存在一定誤差�；凇俺砻婧统牧稀钡脑O計原理,并利用傳輸線方程,以及借助Matlab軟件觀測賦形片長度對反射系數的影響。最終得出結論:上述誤差源于該天線的各個模塊之間未能完美匹配。該結論為上述場監(jiān)雷達天線的進一步優(yōu)化指明了具體的方向。
【圖文】：

某機場場監(jiān)雷達系統(tǒng)原理圖

場監(jiān)雷達天線工作示意圖
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN957.2

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