論文結(jié)合5.2米車載遙測天線科研項目進行選題,研究了S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源的設(shè)計方法。論文研究內(nèi)容可概述為:首先說明了文中所用到相關(guān)概念,討論了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題,闡述了S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源設(shè)計選題背景及意義。其次對S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源進行了研究,具體研究工作為:1、依據(jù)系統(tǒng)對5.2米車載遙測天線的指標要求,分析了指標實現(xiàn)的技術(shù)難點,即饋源雙圓極化、小型化、高效率、寬頻帶指標的實現(xiàn),提出了解決上述幾個技術(shù)難點的技術(shù)途徑;確定了S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源所采用的技術(shù)方案。2、根據(jù)設(shè)計方案,采用HFSS仿真軟件對饋源輻射器及饋電網(wǎng)絡(luò)進行了仿真設(shè)計,并將饋源輻射器的輻射方向圖帶入Grasp中進行了驗證,饋源輻射器工作頻段2.2GHz~2.8GHz,“和”方向圖照射電平為9dB~14dB,“差”方向圖照射角內(nèi)無副瓣照射,差零深大于37.5dB,輻射器差振子間距148mm,相比同類型的饋源輻射器體積縮小了40%;饋電網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果為寬頻帶電橋工作頻段2.2GHz~2.8GHz,電壓駐波比小于1.2:1,相位特性為90°±2°,仿真結(jié)果表明饋源的電參數(shù)完全滿足設(shè)計指標要求,說明了設(shè)計方案的合理可行3、在仿真設(shè)計達到指標要求的情況下,研制了S頻段單通道單脈沖自跟蹤饋源工程樣機,對樣機測試結(jié)果為電壓駐波比小于1.3:1,插入損耗為1.03dB,并將工程樣機應(yīng)用到5.2米車載遙測天線上,天線測試結(jié)果為2.3GHz的和效率為60%,軸比為0.77dB,差零深大于32.08dB,差斜率大于0.9078/度,樣機測試結(jié)果和天線測試結(jié)果與設(shè)計結(jié)果吻合良好,驗證了設(shè)計方法的有效性,同時也表明所研制的工程樣機完全滿足工程應(yīng)用需求。文中最后指出了論文還需要進一步開展的研究工作。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN827
【部分圖文】：

跟蹤天線相比而來，所謂“順序波瓣制”的跟蹤天線，一般來說該雷達的饋源偏置安裝于天線軸線，雷達在機械裝置的作用下繞天線軸線轉(zhuǎn)動，即所謂的圓錐掃描體制，如圖2.3所示，雷達波束在空間轉(zhuǎn)動一個周期后，在空間形成一個圓錐體，將產(chǎn)生方位、俯仰的角誤差信號，伺服系統(tǒng)通過對角誤差電壓電壓大小的判斷，驅(qū)動天線朝著方位、俯仰角誤差信號減小的方向運動，從而使天線對準目標，完成對目標的自動跟蹤功能。圖 2. 3 圓錐掃描體制“順序波瓣制”的雷達有如下幾個方面的優(yōu)點：1) 結(jié)構(gòu)簡單、原理清晰。2) 整個天線只有一個通道，相位和幅度都比較穩(wěn)定。天線旋轉(zhuǎn)一周后，才能夠產(chǎn)生方位和俯仰的角誤差信號，驅(qū)動天線對準目標。這樣的天線缺點也很明顯，可歸結(jié)為如下幾個方面：1) 形成角誤差信號的時間長：由于需要天線轉(zhuǎn)動一周后才能產(chǎn)生方位、俯仰角誤差信號，天線在機械轉(zhuǎn)動過程比較緩慢，需要的時間較長，在跟蹤速度較快的目標時會產(chǎn)生較大的延遲

單脈沖天線可以分成幅度、相位、幅相單脈沖三類：一、幅度單脈沖幅度單脈沖天線如圖2.4所示，四個偏置饋電喇叭將在空間形成四個波束。后端電路通過比較四個饋電喇叭接收到的信號的幅度大小來得到目標的角誤差信號，當目標位于天線軸上時，四個饋電喇叭接收到的信號的幅度完全相等，后端電路將沒有輸出，當目標偏離天線軸線時，四個饋電喇叭接收到的信號幅度將出現(xiàn)差別，后端電路就能得到方位、俯仰的角誤差信號。圖 2. 4 幅度單脈沖天線 圖 2. 5 相位單脈沖天線二、相位單脈沖幅度單脈沖天線如圖2.5所示，按一定間距排布的四個天線在空間形成四個波束，后端電路通過比較四個天線接收到信號的相位大小來得到目標的角誤差信號，當目標位于天線軸上時，四個天線接收到的信號的相位完全相等，后端電路將沒有輸出，當目標偏離天線軸時

圖 2. 4 幅度單脈沖天線 圖 2. 5 相位單脈沖天線二、相位單脈沖幅度單脈沖天線如圖2.5所示，按一定間距排布的四個天線在空間形成四個波束，后端電路通過比較四個天線接收到信號的相位大小來得到目標的角誤差信號，當目標位于天線軸上時，四個天線接收到的信號的相位完全相等，后端電路將沒有輸出，當目標偏離天線軸時，四個天線接收到的信號相位將出現(xiàn)差別，后端電路就能得到方位、俯仰的角誤差信號。一個面平面內(nèi)對幅度的大小進行比較，另一個平面內(nèi)對相位的長短進行比較。通過上面饋電原理圖，單脈沖天線合成后將輸出“和”信號、方位“差”信號、俯仰“差”信號三個信號，也就是說可以將天線分成和”波束、方位“差”波束、俯仰“差”波束三個波束

【參考文獻】

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本文編號：2818496