Pillbox天線結(jié)構(gòu)緊湊、易于加工、成本低廉,并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速波束掃描,其獨(dú)特的扇形掃描波束可用于太赫茲成像領(lǐng)域。現(xiàn)有的pillbox天線通常采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)副反射面的方式實(shí)現(xiàn)一維波束掃描,掃描速度受到副反射面轉(zhuǎn)速的限制。為了提高pillbox天線的波束掃描速度,本文提出了一種新型的基于pillbox結(jié)構(gòu)的反射陣天線,采用可重構(gòu)反射陣列替代傳統(tǒng)pillbox天線的拋物柱面反射面,實(shí)現(xiàn)了pillbox天線的波束電掃描,對(duì)于提高太赫茲成像的圖像刷新率具有重要意義。本文工作內(nèi)容包括:1)設(shè)計(jì)并優(yōu)化了pillbox天線的主體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了加工和測(cè)試,該pillbox主體結(jié)構(gòu)將作為新型反射陣天線的饋源。2)結(jié)合對(duì)微帶電路移相特性的理論分析,選取合適的PCB板材設(shè)計(jì)了縫隙耦合微帶反射陣單元。該反射陣單元損耗小、移相范圍大,且易于與微帶移相電路進(jìn)行集成。3)采用該反射陣單元設(shè)計(jì)了0.1THz波段基于pillbox結(jié)構(gòu)的新型固定波束反射陣天線,仿真實(shí)現(xiàn)了59.6%的口徑效率,相對(duì)帶寬9.3%。4)在電路理論分析的基礎(chǔ)上改進(jìn)了基于PIN二極管的微帶移相電路,采用改進(jìn)的移相電路設(shè)計(jì)了微帶移相單元,在0.1THz波段實(shí)現(xiàn)了1位電控移相。5)采用該電控移相單元設(shè)計(jì)了0.1THz波段基于pillbox的新型電掃描反射陣天線,對(duì)陣面相位補(bǔ)償進(jìn)行了優(yōu)化,并進(jìn)行了全模型仿真驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了30°一維波束掃描。
【學(xué)位單位】：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN820
【部分圖文】：

太赫茲反射陣天線研究達(dá)多采用卡塞格倫天線，通過(guò)采用更高的觀測(cè)頻的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖幣。測(cè)云雷達(dá)領(lǐng)域需要一種低成本大口徑的天線的特點(diǎn)，可以滿足太赫茲測(cè)云雷達(dá)系統(tǒng)的需求。

目前的測(cè)云雷達(dá)多采用卡塞格倫天線，通過(guò)采用更高的觀測(cè)頻率和更大的天線高分辨率，天線的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如果采用金屬材料天線的重量偏大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。而如果采用碳纖其制造成本會(huì)很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖維反射面，其制為 100 萬(wàn)人民幣。測(cè)云雷達(dá)領(lǐng)域需要一種低成本大口徑的天線。平面反射陣天成本、高增益的特點(diǎn)，可以滿足太赫茲測(cè)云雷達(dá)系統(tǒng)的需求。圖 1.2 英國(guó)的 0.1THz(左)測(cè)云雷達(dá)和 35GHz(右)測(cè)云雷達(dá)

目前的測(cè)云雷達(dá)多采用卡塞格倫天線，通過(guò)采用更高的觀測(cè)頻率和更大的天線高分辨率，天線的工作頻率高、尺寸大，要求加工精度高。如果采用金屬材料天線的重量偏大，且金屬材料受溫度影響大，精度難以保證。而如果采用碳纖其制造成本會(huì)很高，如直徑 2 米，工作頻率為 0.1THz 的碳纖維反射面，其制為 100 萬(wàn)人民幣。測(cè)云雷達(dá)領(lǐng)域需要一種低成本大口徑的天線。平面反射陣天成本、高增益的特點(diǎn)，可以滿足太赫茲測(cè)云雷達(dá)系統(tǒng)的需求。圖 1.2 英國(guó)的 0.1THz(左)測(cè)云雷達(dá)和 35GHz(右)測(cè)云雷達(dá)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張麟兮;羅虎存;高萌;尹超;;一種相位電可控的微帶反射陣單元設(shè)計(jì)[J];遙測(cè)遙控;2014年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 劉肖肖;可重構(gòu)平面反射陣天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

2 吳凡;電掃描反射陣天線分析與設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2015年

3 王策;Ku波段低旁瓣微帶反射陣天線研究[D];電子科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：2826507