海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端相控陣天線研究
本文關(guān)鍵詞:海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端相控陣天線研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:傳統(tǒng)海事衛(wèi)星通信船載終端天線由復(fù)雜的伺服穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)和天線輻射單元組成,價(jià)格昂貴,而且依賴進(jìn)口。相控陣天線成本低,且相位變化快,可以迅速指向衛(wèi)星,因此研究船載海事衛(wèi)星通信終端相控陣天線具有重要意義。在遼寧省教育廳項(xiàng)目“寬帶全球區(qū)域網(wǎng)移動(dòng)通信終端相控陣天線的研究”(L2012171)支持下,論文對(duì)相控陣天線進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),完成的主要工作有:(1)將人工蜂群算法應(yīng)用于相控陣天線陣元幅度和相位的激勵(lì),實(shí)現(xiàn)了陣列天線方向圖低副瓣以及零陷。通過優(yōu)化陣元激勵(lì)幅度,有效降低了波束掃描后天線方向圖的副瓣電平,掃描角θ=-40°時(shí),副瓣電平降低了-9dB。(2)應(yīng)用SMV1232變?nèi)荻䴓O管設(shè)計(jì)了基于左手傳輸線的360。模擬移相器,在0-6V電壓范圍內(nèi),移相度數(shù)達(dá)到360。,插入損耗小于3dB,線性度小于4.1%,整個(gè)移相器尺寸僅為15mm × 25mm。(3)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款四元十字縫隙耦合饋電圓極化天線陣,在圓形輻射貼片周圍增加寄生貼片提高天線陣軸比帶寬,加入反射板減小天線后向輻射,天線陣相對(duì)阻抗帶寬達(dá)到了24.3%。設(shè)計(jì)了基于重組技術(shù)的一分四不等分功分饋電網(wǎng)絡(luò),功分比滿足-30dB切比雪夫幅度分布1:5.4:5.4:1,各端口反射系數(shù)小于-15dB,隔離度大于18dB,輸出相位差小于2。。(4)功分饋電網(wǎng)絡(luò)、模擬移相器、天線陣通過同軸線進(jìn)行組合,實(shí)現(xiàn)了相控陣天線。實(shí)際測試結(jié)果表明:在1.41-1.72GHz頻率范圍內(nèi),天線的輸入電壓駐波比均小于2.0,同時(shí)整個(gè)相控陣天線實(shí)現(xiàn)了±20。的波束掃描。
【關(guān)鍵詞】:相控陣天線 人工蜂群算法 模擬移相器 圓極化 切比雪夫
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN828.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景與意義10-11
- 1.2 相控陣天線研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 相控陣天線國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 應(yīng)用于海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的相控陣天線研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 陣列天線方向圖綜合方法及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
- 1.3.1 用于陣列天線方向圖綜合的智能優(yōu)化算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3.2 人工蜂群算法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
- 1.4 研究內(nèi)容及論文章節(jié)安排19-20
- 第2章 相控陣天線理論20-26
- 2.1 相控陣天線波束掃描原理20-22
- 2.2 切比雪夫天線方向圖綜合方法22-25
- 2.3 本章小結(jié)25-26
- 第3章 相控陣天線波束優(yōu)化算法研究26-40
- 3.1 人工蜂群算法計(jì)算框架26-27
- 3.2 陣列天線方向圖優(yōu)化過程27-30
- 3.2.1 目標(biāo)函數(shù)選取27-29
- 3.2.2 人工蜂群算法具體優(yōu)化步驟29-30
- 3.3 陣列天線方向圖優(yōu)化結(jié)果分析30-38
- 3.4 本章小結(jié)38-40
- 第4章 左手傳輸線模擬移相器設(shè)計(jì)40-54
- 4.1 模擬移相器發(fā)展現(xiàn)狀40
- 4.2 左手傳輸線模擬移相器原理40-43
- 4.2.1 左手材料簡介40-41
- 4.2.2 左手傳輸線等效模型41-42
- 4.2.3 左手傳輸線移相單元原理42-43
- 4.3 左手傳輸線模擬移相器設(shè)計(jì)43-52
- 4.3.1 變?nèi)荻䴓O管選取43-45
- 4.3.2 左手傳輸線模擬移相器電路仿真45-50
- 4.3.3 左手傳輸線模擬移相器加工及測試50-52
- 4.4 本章小結(jié)52-54
- 第5章 天線陣設(shè)計(jì)及系統(tǒng)整體測試54-78
- 5.1 縫隙耦合饋電圓極化天線陣設(shè)計(jì)54-65
- 5.1.1 縫隙耦合饋電天線研究現(xiàn)狀54-57
- 5.1.2 縫隙耦合饋電圓極化單元天線設(shè)計(jì)57-61
- 5.1.3 縫隙耦合饋電圓極化天線陣仿真61-64
- 5.1.4 縫隙耦合饋電圓極化天線陣實(shí)物加工64-65
- 5.2 天線陣饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)65-74
- 5.2.1 基于重組技術(shù)的不等分功分器設(shè)計(jì)65-70
- 5.2.2 一分四不等功分饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)70-74
- 5.3 天線陣總體測試74-77
- 5.4 本章小結(jié)77-78
- 第6章 總結(jié)與展望78-80
- 6.1 論文主要工作總結(jié)78-79
- 6.2 進(jìn)一步研究的方向79-80
- 參考文獻(xiàn)80-88
- 致謝88-90
- 作者簡介90
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本文關(guān)鍵詞:海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端相控陣天線研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):437563
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