隨著科技水平的不斷進步,在反射面天線領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多新技術(shù)。伴隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展,對稱性雙反射面天線成為目前通信、測控、雷達和射電天文中廣泛應(yīng)用的一種天線,尤其在測控領(lǐng)域,應(yīng)用更為廣泛。為了能夠更好的對航天器進行軌道跟蹤測控,測量獲得航天器的角度、距離以及速度,了解掌握其在軌運行情況,需要對目標進行精確跟蹤。而具有高增益和定向波束的反射面天線可以很好的實現(xiàn)該功能,并可以對目標進行精確跟蹤并給出其位置信息。本論文根據(jù)反射面測控天線的發(fā)展趨勢,在傳統(tǒng)拋物面天線的應(yīng)用背景下,采用Ka/S頻段饋源以及環(huán)焦修正型反射面天線的設(shè)計方案。針對饋源進行小型化、輕量化設(shè)計,減小了饋源的重量和體積,并減少熱容量以及饋源的插入損耗,有效提高了天線系統(tǒng)的G/T值,完成了提升天線效率的目標,本論文的主要工作可以分為以下幾個方面:第一,總結(jié)了目前國內(nèi)外反射面測控天線的現(xiàn)狀和頻率發(fā)展趨勢,介紹了測控天線應(yīng)用背景下Ka/S雙頻段饋源的電性能指標和饋源系統(tǒng)組成,提出了“小型化緊湊型雙頻段饋源”方案。第二,對饋源的各個微波器件進行單獨設(shè)計,并對其進行了計算、仿真優(yōu)化和詳細的測試,使用S頻段同軸式多模喇叭與Ka頻段變張角... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外測控網(wǎng)的發(fā)展狀況
        1.2.2 國內(nèi)測控網(wǎng)的發(fā)展狀況
        1.2.3 測控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
    1.3 課題來源與性能分析
        1.3.1 5.5米雙頻段反射面天線
        1.3.2 S/KA頻段天饋性能要求
    1.4 論文的工作及安排
第二章 多模喇叭設(shè)計
    2.1 工程設(shè)計軟件介紹
        2.1.1 ANSOFT HFSS軟件
        2.1.2 GRASP9天線設(shè)計軟件
    2.2 饋源喇叭
    2.3 多模喇叭的原理
        2.3.1 多模圓錐喇叭的物理機理
        2.3.2 多模喇叭的激勵裝置
        2.3.3 多模喇叭的輻射場
    2.4 KA頻段變張角多模喇叭
    2.5 S頻段同軸多模喇叭
    2.6 小結(jié)
第三章 TE21模耦合器的設(shè)計
    3.1 TE21模耦合器原理
        3.1.1 自跟蹤方式
        3.1.2 TE21模工作原理
    3.2 TE21模耦合器的工作原理
    3.3 TE21模耦合器的設(shè)計
        3.3.1 耦合主副波導的設(shè)計
        3.3.2 TE21模耦合器耦合孔的設(shè)計
    3.4 KA頻段傳輸式TE21模耦合器
    3.5 S頻段反射式同軸TE21模耦合器
    3.6 小結(jié)
第四章 和通道圓極化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計
    4.1 圓極化的概念
    4.2 幾種實現(xiàn)圓極化的方式
        4.2.1 90°移相器與正交模耦合器組合實現(xiàn)圓極化
        4.2.2 魔T、90°電橋?qū)崿F(xiàn)圓極化
        4.2.3 隔板圓極化器實現(xiàn)圓極化
    4.3 KA頻段和通道圓極化網(wǎng)絡(luò)
        4.3.1 KA頻段波紋槽移相器
        4.3.2 KA頻段正交模耦合器
        4.3.3 KA頻段波導雙工器、濾波器
    4.4 S頻段和通道圓極化網(wǎng)絡(luò)
        4.4.1 S頻段波導轉(zhuǎn)同軸分波器
        4.4.2 S頻段帶狀線魔T
        4.4.3 S頻段帶狀線 90°電橋
        4.4.4 S頻段收發(fā)同軸雙工器、濾波器
    4.5 小結(jié)
第五章 天饋系統(tǒng)射頻性能分析與計算
    5.1 天線增益
    5.2 天線輻射方向圖
    5.3 饋源插入損耗的估算
    5.4 天線的噪聲溫度
    5.5 天線的圓極化軸比
    5.6 電壓駐波比
    5.7 端口隔離度
    5.8 小結(jié)
第六章 天饋射頻系統(tǒng)性能實測驗證
    6.1 測試條件與環(huán)境
    6.2 天線輻射方向圖以及天線增益的測試
        6.2.1 天線輻射方向圖的測試
        6.2.2 天線增益測試
    6.3 天線噪聲溫度的測試
        6.3.1 噪聲溫度的測試原理
        6.3.2 噪聲溫度的測試步驟
    6.4 天線圓極化電壓軸比測試
    6.5 天線電壓駐波比測試
    6.6 收發(fā)隔離度測試
    6.7 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 對目前工作的總結(jié)
    7.2 下一步工作的展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種圓極化多模耦合器[J]. 許智,梁昌洪.  電波科學學報. 2011(01)
[2]圓波導TE11/TE21雙模自跟蹤饋源的研究設(shè)計[J]. 劉昊,孫向珍,李剛,劉振星.  遙測遙控. 2007(S1)
[3]我國航天測控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 于志堅.  中國工程科學. 2006(10)
[4]隔片圓極化器的設(shè)計及S參數(shù)的分析[J]. 徐繼東.  現(xiàn)代雷達. 2005(08)
[5]寬頻帶圓波導TE21模耦合器的設(shè)計方法[J]. 田唯人.  現(xiàn)代雷達. 2000(06)



本文編號：3711715