隨著現(xiàn)代信息技術(shù)軍事技術(shù)的不斷發(fā)展,空中打擊甚至是太空打擊力量逐步成為現(xiàn)代軍事的主導(dǎo)力量,戰(zhàn)斗機(jī)等高空飛行器自然是當(dāng)之無愧的主角。但是在尺寸有限的高空飛行器平臺上安裝能夠同時實(shí)現(xiàn)寬帶性能、垂直極化形式、端射方向圖的低剖面共形天線面臨很大的困難。目前,在低剖面或者與載體共形條件下,實(shí)現(xiàn)不影響天線輻射特性和載體氣動特性的低剖面垂直極化寬帶天線,仍是富有挑戰(zhàn)性的研究課題。因此,本文設(shè)計(jì)了兩款能夠利用垂直極化,實(shí)現(xiàn)寬帶端射的低剖面天線及陣列,本文以對數(shù)周期單極振子形式為基礎(chǔ),通過頂端電容加載的方式有效降低天線的物理剖面高度和橫向尺寸,分析和設(shè)計(jì)了兩種不同饋線結(jié)構(gòu)下的對數(shù)周期單極陣列端射天線。為了滿足相控陣的性能,仿真和分析了其中一款天線在水平面內(nèi)能夠掃描?45的波束指向。本文以金屬平臺表面的垂直極化天線及其陣列為研究課題,重點(diǎn)研究了對數(shù)周期陣列的低剖面特點(diǎn)和端射性能,不同饋線結(jié)構(gòu)下的天線性能,也分析了腔體加載情況下天線的性能等。本文的主要研究內(nèi)容分為四部分。第一章分析總結(jié)了目前應(yīng)用于機(jī)載低剖面端射天線的發(fā)展現(xiàn)狀;第二章分析了研究課題的相關(guān)理論基礎(chǔ);第三章分析和設(shè)計(jì)了基于對數(shù)周期單極振子和頂端不同加載形式下的寬帶低剖面端射天線,覆蓋了1.19-11.7 GHz的帶寬范圍,詳細(xì)地介紹了三種不同單極振子,分析了三種單極振子的性能和特點(diǎn),詳細(xì)闡述了電容加載原理和等效電路圖;第四章設(shè)計(jì)了工作在UHF頻段(300-900 MHz)的低剖面端射天線,采用了與第三章不同的饋電形式,詳細(xì)介紹了饋線結(jié)構(gòu)的性能和特點(diǎn),仿真分析了16元掃描陣列的結(jié)果,同時也比較分析了天線陣列埋腔前后的差異。最后對第三章和第四章中設(shè)計(jì)的天線加工測試與驗(yàn)證。測試結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的兩款天線在低剖面性能和帶寬范圍都具有明顯優(yōu)勢,滿足需求指標(biāo)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：E11;TN820
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究工作的背景與意義
    1.3 低剖面共形天線的國內(nèi)外研究歷史
    1.4 低剖面共形天線的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 低剖面垂直極化端射天線的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 介質(zhì)集成波導(dǎo)喇叭天線
        1.5.2 表面波天線
        1.5.3 微帶八木-宇田天線
        1.5.4 對數(shù)周期單極天線
        1.5.5 微帶耦合諧振天線
    1.6 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新
    1.7 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 對數(shù)周期天線及天線陣列基礎(chǔ)理論
    2.1 天線設(shè)計(jì)的基本參數(shù)
        2.1.1 天線帶寬
        2.1.2 天線的方向圖
        2.1.3 天線的極化
        2.1.4 天線的方向性、效率和增益
    2.2 對數(shù)周期天線基礎(chǔ)
    2.3 偶極天線和單極天線理論基礎(chǔ)
        2.3.1 偶極天線相關(guān)理論基礎(chǔ)
        2.3.2 單極天線相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.4 掃描陣列理論基礎(chǔ)
        2.4.1 方向圖乘積定理
        2.4.2 波束掃描原理
    2.5 本章總結(jié)
第三章 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        3.2.1 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列整體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列中的對數(shù)周期結(jié)構(gòu)
        3.2.3 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列振子結(jié)構(gòu)
        3.2.4 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列饋線結(jié)構(gòu)
    3.3 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列中的單極振子分析
        3.3.1 傳統(tǒng)單極振子天線設(shè)計(jì)和分析
        3.3.2 頂端金屬平面加載單極振子天線設(shè)計(jì)和分析
        3.3.3 頂端平板電容器加載單極振子天線設(shè)計(jì)和分析
    3.4 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列中的探針加載結(jié)構(gòu)
    3.5 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列中的饋線結(jié)構(gòu)
    3.6 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列仿真結(jié)果和分析
    3.7 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列測試結(jié)果和分析
    3.8 基于電容加載的對數(shù)周期天線陣列總結(jié)和分析
    3.9 本章總結(jié)
第四章 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 基于共面帶線耦合饋電的端射天線結(jié)構(gòu)分析
    4.3 基于共面帶線耦合饋電的端射天線饋電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.4 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列設(shè)計(jì)和仿真
        4.4.1 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列中的單極振子結(jié)構(gòu)
        4.4.2 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列中的端射單元設(shè)計(jì)
        4.4.3 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列中的相控陣設(shè)計(jì)
        4.4.4 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列埋腔設(shè)計(jì)
    4.5 基于共面帶線耦合饋電的端射天線單元測試分析
    4.6 基于共面帶線耦合饋電的端射天線陣列測試分析
    4.7 本章總結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果

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