隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,天線作為接收和發(fā)送電磁波的設(shè)備,受到了廣泛的應(yīng)用。因其應(yīng)用場(chǎng)合的日益擴(kuò)展,在無線通信領(lǐng)域?qū)μ炀�系統(tǒng)性能的要求也越來越高。因陣列天線具有快速掃描、波束易形成等優(yōu)點(diǎn),在無線通信、雷達(dá)系統(tǒng)中有較多的應(yīng)用。目前的陣列天線至少突破以下幾種關(guān)鍵技術(shù):寬帶掃描能力、多極化、多頻共口徑復(fù)合等,才能滿足廣泛的空域覆蓋、具備較強(qiáng)的抗干擾能力、多功能用途等要求。因此本文針對(duì)陣列天線的應(yīng)用需求,通過對(duì)小口徑陣列天線單元的研究分析,設(shè)計(jì)了兩款天線陣元和一款小口徑陣列天線。首先,本文對(duì)陣列天線的分類和研究方法做了相應(yīng)的概述,并列舉了幾種具有代表性的設(shè)計(jì),介紹了本課題研究的背景與意義,同時(shí)對(duì)比國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,說明了本文的創(chuàng)新點(diǎn)和主要貢獻(xiàn)。其次,本文設(shè)計(jì)了兩款陣列天線單元。為實(shí)現(xiàn)天線在兩個(gè)頻段內(nèi)輻射電磁波,本文設(shè)計(jì)了分別工作在C頻段和Ku頻段內(nèi)的兩款天線,兩款天線均采用微帶形式。為實(shí)現(xiàn)寬掃描角,Ku頻段天線采用傘狀結(jié)構(gòu),C頻段使用Vivaldi天線。電磁波進(jìn)行輻射時(shí),為避免C波段天線對(duì)Ku頻段天線的遮擋,本文對(duì)C波段天線進(jìn)行相應(yīng)的改造,僅保留天線金屬邊緣。最后,設(shè)計(jì)了一款雙頻小口徑陣... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

共口徑天線陣列結(jié)構(gòu)示意圖

第一章緒論2陣列天線組成的復(fù)合相控陣天線繼承了監(jiān)視、跟蹤等功能，突破了傳統(tǒng)雷達(dá)的設(shè)計(jì)及使用場(chǎng)景，可在多種復(fù)雜環(huán)境下使用，例如云、雨、雜波等，具有良好的設(shè)計(jì)思路。然而該天線沒有實(shí)現(xiàn)真正的結(jié)合，空間距離上不同陣列天線之間相互隔開，即在一個(gè)更大口徑內(nèi)放置多個(gè)功能不同的相控陣天線。圖1.1共口徑天線陣列結(jié)構(gòu)示意圖同年，R.Pokuls和J.Uher等學(xué)者運(yùn)用共口徑天線的概念，設(shè)計(jì)了合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar）系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一款雙頻共口徑天線，工作在C/X波段，X波段天線使用印刷縫隙天線的方式，C波段天線采用微帶天線形式，證明了雙頻陣列天線設(shè)計(jì)的可行性。2000年，L.L.Shafai和W.A.Chamma等人設(shè)計(jì)了一種L/C波段的雙頻且雙極化的共口徑天線[3]，如圖1.2所示，該天線采用微帶貼片開窗式設(shè)計(jì)，使用堆棧式（寄生貼片）結(jié)構(gòu)，相比于先前的設(shè)計(jì)其帶寬更寬。圖1.2L/C波段雙頻雙極化共口徑天線2013年，A.B.Smolders和R.C.M.Mestrom等人設(shè)計(jì)了多單元雙頻圓極化共口徑陣列

安徽大學(xué)碩士論文3天線[4]，如圖1.3所示，該天線是運(yùn)用在全雙工無線通信系統(tǒng)中，其高、低頻天線均采用縫隙耦合的方式，饋電系統(tǒng)對(duì)微帶天線的兩邊（長(zhǎng)邊和短邊）進(jìn)行激勵(lì)，從而實(shí)現(xiàn)高低頻電磁波輻射。各部分低頻和高頻天線單元均是線極化，為獲得圓極化，每個(gè)低頻（或高頻）單元依次沿中心軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)了90°，饋電相位依次相差90°。四個(gè)天線單元呈現(xiàn)軸對(duì)稱，端口隔離度較好，且高低頻天線的軸比較小，比較適用于兩個(gè)頻段相差較小的情況。圖1.3雙頻圓極化共口徑陣列天線2015年Z.X.Wang等人設(shè)計(jì)了一種E/Ka共口徑天線[5，6]，E波段和Ka波段天線單元均采用微帶的天線形式。在饋電方式上，Ka波段天線是采用側(cè)饋的形式，E波段天線則采用電磁耦合的形式。如圖1.4（a），將四個(gè)Ka波段的天線單元分為一組，兩個(gè)E波段的天線單元分為一組。饋電網(wǎng)絡(luò)如圖1.4（b）所示，在Ka波段天線周圍放置了寄生貼片，目的是增加E波段天線陣列的帶寬。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]共口徑雙波段波導(dǎo)縫隙陣列天線設(shè)計(jì)技術(shù)[J]. 高志國(guó),王偉,劉涓.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(10)
[2]Ku/Ka雙頻共口徑微帶陣列天線設(shè)計(jì)[J]. 劉洋,董濤,王昕.  中國(guó)空間科學(xué)技術(shù). 2012(05)
[3]一種寬帶雙極化印刷振子天線的設(shè)計(jì)[J]. 李勇,江暉,王孝義,劉征.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(06)
[4]平面相控陣天線極限掃描空域分析[J]. 束咸榮,李建新.  現(xiàn)代雷達(dá). 2005(07)
[5]傘形印刷偶極子輻射單元研究[J]. 王光輝,馮祖?zhèn)?  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 1997(02)
[6]寬帶印刷振子的分析與設(shè)計(jì)[J]. 楊林.  火控雷達(dá)技術(shù). 1996(02)

碩士論文
[1]寬帶Vivaldi天線時(shí)頻特性分析及其周期陣列技術(shù)研究[D]. 徐菡.西安電子科技大學(xué) 2013
[2]共形/共口徑天線的研究[D]. 羅烜.電子科技大學(xué) 2011
[3]基于加載方法的小型化Vivaldi天線研究[D]. 李晉陽.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3310104