發(fā)布時(shí)間：2021-07-07 14:26

　　隨著通訊事業(yè)對(duì)天線技術(shù)要求的提高,相控陣技術(shù)在雷達(dá)和通信等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。近年來,5G通訊進(jìn)一步完善和普及,軍事和民間對(duì)相控陣技術(shù)需求逐漸提升,相控陣技術(shù)將在未來一段時(shí)間內(nèi)具有更大的發(fā)展空間。在現(xiàn)有相控陣技術(shù)的基礎(chǔ)上,愈加成熟的技術(shù)將會(huì)使得相控陣圓極化天線具有更寬的帶寬、更好的軸比性能和更寬的角度掃描。本文設(shè)計(jì)出了兩款功分網(wǎng)絡(luò),并在HFSS中進(jìn)行仿真優(yōu)化,意在通過功分網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)四饋點(diǎn)饋電使得陣元天線可以在工作頻帶內(nèi)獲得更好的軸比特性。天線的工作頻帶在400MHz-600MHz之間,擁有很寬的頻帶。在天線掃描法向方向時(shí),可以獲得軸比小于2dB的較好圓極化軸比性能。在天線的四周分別加載垂直結(jié)構(gòu)的短路枝節(jié),使得在微帶天線小型化的前提下獲得更好的增益效果和工作帶寬。陣元增益最高可達(dá)5dB,在大部分工作頻帶內(nèi)輻射效率大于90%。選擇天線的剖面高度僅為70mm,兼顧了天線的軸比性能和天線的輻射效率。在上述研究的基礎(chǔ)上,本研究分析了天線在無限陣中天線單元的有源駐波比、軸比和天線在寬角掃描情況下的有源駐波比和軸比特性。在寬角掃描時(shí)出現(xiàn)阻抗失配的情況下,可以通過增加寬角匹配層的方法使得陣列天線在寬角掃... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

文獻(xiàn)中所設(shè)計(jì)的天線

圖 1.2 文獻(xiàn)中的天線1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排本文設(shè)計(jì)了一種低剖面圓極化低剖面寬帶寬角掃面天線，先對(duì)天線的饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化仿真，實(shí)現(xiàn)6dB等幅度,和兩兩90°相位差輸出,以實(shí)現(xiàn)相位為0°、90°、180°、270°的四饋點(diǎn)圓極化，分別基于威爾金森功分器和定向耦合器設(shè)計(jì)兩款。在功分網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)出圓極化低剖面寬帶天線，研究其剖面和短路枝節(jié)對(duì)其天線性能的影響，在無線陣中研究其在寬角掃描過程中的阻抗匹配問題和陣列寬角掃描的情況下使得其圓極化軸比保持相對(duì)穩(wěn)定。設(shè)計(jì)組裝 25 元 5×5 有限陣列，研究其在有限陣的條件下的掃描特性，比較其與無限陣的不同。由于陣元數(shù)量有 25 個(gè)，在進(jìn)行實(shí)物測(cè)量時(shí)逐個(gè)測(cè)量比較繁瑣，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)臺(tái)矢網(wǎng)一體化控制系統(tǒng)，可以大大提高對(duì)于天線數(shù)據(jù)提取處理的速度。最后加工實(shí)物，通過一種新的有源駐波比計(jì)算方法快速計(jì)算出中心陣元的有源駐波比，并與無限陣情況做比較；測(cè)量出陣元天線的方向圖、圓極化軸比等。本文分別六個(gè)章節(jié)來介紹所設(shè)計(jì)的天線，每一章的主要內(nèi)容如下：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2.1.3 矩形平面陣列矩形平面陣列的示意圖如圖 2.5 所示，其列數(shù)為xN ，行數(shù)為yN 。每一行之間的間距相同為xd ，每一列之間的間距相同為yd ，那么可以計(jì)算出每個(gè)陣元的中心位置，在 mn 點(diǎn)處的陣元坐標(biāo)為：, 0,1, 2,..., 1m x xx md m N , n 0,1, 2,..., 1n y yy nd N 位置矢量為mn m n x yP xx yy xmd ynd

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雷達(dá)通信一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 肖博,霍凱,劉永祥.  電子與信息學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]一種小型化薄型微帶圓極化天線的設(shè)計(jì)[J]. 任晞.  電子設(shè)計(jì)工程. 2016(17)
[3]基于微波表面等離激元的360°電掃描多波束天線[J]. 韓亞娟,張介秋,李勇峰,王甲富,屈紹波,張安學(xué).  物理學(xué)報(bào). 2016(14)
[4]有源電掃描陣列雷達(dá)技術(shù)發(fā)展概況[J]. 何曉晴.  現(xiàn)代軍事. 2016(07)
[5]多功能相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 羅敏.  現(xiàn)代雷達(dá). 2011(09)

博士論文
[1]寬帶寬角掃描相控陣天線系統(tǒng)[D]. 鄧斌.南京大學(xué) 2018
[2]動(dòng)態(tài)目標(biāo)極化特性測(cè)量與極化雷達(dá)抗干擾新方法研究[D]. 劉勇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]雷達(dá)極化抗干擾技術(shù)研究[D]. 施龍飛.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]寬帶二維寬角掃描陣列天線研究[D]. 劉佳博.電子科技大學(xué) 2018
[2]多波束共形陣列天線的分析與研究[D]. 汪雋瀟.電子科技大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3269796