相控陣天線技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域,一直是國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。近年來,隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,相控陣天線正朝著寬帶、寬角等高性能方向發(fā)展。寬帶、寬角掃描相控陣具有增益波動小、波束掃描范圍大、工作頻帶寬等優(yōu)勢。為此國內(nèi)外研究者花費(fèi)了大量的時間和經(jīng)歷研究如何使相控陣天線具有寬帶、寬角掃描特性。本文選取Vivaldi天線作為陣列單元,研究、設(shè)計一些寬帶、寬角掃描相控陣天線。最后加工和測試其中一款天線,測試結(jié)果表明該款天線在工作頻帶內(nèi)具備優(yōu)異的掃描特性及有源駐波特性。本文的主要的研究內(nèi)容如下:（1）基于介質(zhì)基板的Vivaldi天線陣列設(shè)計與仿真本文首先敘述了Vivaldi天線的基本理論,從理論角度證明Vivaldi天線具有寬帶特性。接著從Vivaldi天線的饋線和漸變指數(shù)曲線的槽縫結(jié)構(gòu)入手,設(shè)計一個基于介質(zhì)基板的Vivaldi天線單元。之后,利用主從邊界條件通過仿真探討該單元處于無限大陣列環(huán)境時的性能。為了改善掃描特性,在結(jié)構(gòu)中引入了寄生缺口和加載雙層FSS匹配層。最后,將設(shè)計完成的陣列單元組成有限大陣列,設(shè)計了三種陣列:一維E面線陣、一維H面線陣和二維平面陣。三種陣列都表現(xiàn)出... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 基于介質(zhì)基板的Vivaldi相控陣
        1.2.2 基于全金屬的Vivaldi相控陣
    1.3 章節(jié)安排
第二章 天線陣的基本理論
    2.1 引言
    2.2 相控陣天線掃描原理
        2.2.1 一維線陣
        2.2.2 二維平面陣
    2.3 天線陣的互耦效應(yīng)
        2.3.1 互耦的分析方法
        2.3.2 耦合效應(yīng)對方向圖和增益的影響
        2.3.3 盲點(diǎn)現(xiàn)象
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于介質(zhì)基板的Vivaldi天線單元及其陣列設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 Vivaldi天線基本理論
        3.2.1 Vivaldi天線的寬帶特性
        3.2.2 Vivaldi天線電流分布
    3.3 天線單元設(shè)計與仿真
        3.3.1 饋電結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        3.3.2 天線槽縫設(shè)計
        3.3.3 單元的仿真結(jié)果
    3.4 無限大加載兩層FSS且有寄生缺口的Vivaldi陣列設(shè)計與仿真
        3.4.1 無限大陣列單元的設(shè)計與仿真
        3.4.2 盲點(diǎn)的消除
    3.5 Vivaldi天線陣列設(shè)計和仿真結(jié)果
        3.5.1 一維E面陣的設(shè)計和仿真結(jié)果
        3.5.2 一維H面陣的設(shè)計和仿真結(jié)果
        3.5.3 二維平面陣的設(shè)計和仿真結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 全金屬的Vivaldi天線陣列設(shè)計與仿真
    4.1 引言
    4.2 無限大全金屬Vivaldi天線單元的設(shè)計和仿真
    4.3 “凹”型結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.4 盲點(diǎn)處理
        4.4.1 模式分析
        4.4.2 仿真驗(yàn)證與移除盲點(diǎn)
    4.5 全金屬16×16的Vivaldi天線陣列設(shè)計和仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 實(shí)物加工與測試
    5.1 16 ×16 陣列的加工
    5.2 16 ×16 陣列的方向圖測試
        5.2.1 有源單元方向圖測試
        5.2.2 陣列方向圖測試和仿真對比
    5.3 16 ×16 陣列的有源駐波比測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于頻率選擇表面的寬角掃描陣列[J]. 許峰凱,肖紹球,胡芯瑞.  電波科學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[2]一種新型超寬帶耳形對踵Vivaldi天線單元及陣列設(shè)計[J]. 黃迎春,石小林.  電子信息對抗技術(shù). 2017(03)
[3]寬角掃描相控陣天線[J]. 劉春梅,肖紹球,樊星,柏艷英,李梅.  航空兵器. 2016(06)
[4]X波段寬帶寬角掃描相控陣天線的設(shè)計[J]. 鄭貴,王建,司海峰,劉華濤,馬世娟.  現(xiàn)代雷達(dá). 2015(10)
[5]基于Vivaldi陣元的超寬帶相控陣天線研究[J]. 曾傳寶,吳萬軍,陳斌,馮鑣.  電子技術(shù). 2014(07)
[6]用于遙感衛(wèi)星數(shù)傳的新型波導(dǎo)陣列組合天線[J]. 葉云裳.  宇航學(xué)報. 2003(06)

碩士論文
[1]基于寬帶寬角匹配層的相控陣天線研究[D]. 許峰凱.電子科技大學(xué) 2018
[2]寬帶寬角相控陣天線的小陣研究[D]. 鄭貴.電子科技大學(xué) 2016
[3]超寬帶、大掃描角Vivaldi相控陣天線的研究與設(shè)計[D]. 劉陽洋.西北大學(xué) 2015
[4]陣列天線去耦合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計[D]. 王莎.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]X波段Vivaldi陣列天線單元及互耦研究[D]. 劉聰.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[6]X波段寬帶相控陣天線單元及陣列研究[D]. 余冬.上海交通大學(xué) 2010
[7]C波段全相參多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王本君.電子科技大學(xué) 2010
[8]應(yīng)用于UWB的對踵Vivaldi天線分析與設(shè)計[D]. 王昌弢.東南大學(xué) 2006



本文編號：3641416