發(fā)布時(shí)間：2017-07-05 03:18

  本文關(guān)鍵詞：LTCC K波段天線及收發(fā)組件技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： T/R組件 LTCC技術(shù) 一體化小型化 SIW H面喇叭天線

【摘要】：現(xiàn)代雷達(dá)通信對(duì)于高速掃描、可同時(shí)探測(cè)多種目標(biāo)、抗干擾性能好、反應(yīng)迅速的相控陣的需要正不斷增加,具有高可靠性、響應(yīng)迅速、工作方式多樣化的有源相控陣可以滿足這種要求。本文主要討論有源相控陣前端技術(shù),它包括T/R組件技術(shù)和陣列天線技術(shù)。其中陣列天線由許多輻射單元排陣所構(gòu)成,每個(gè)單元天線的幅度和相位可以單獨(dú)控制,與單元天線相對(duì)應(yīng)的T/R組件,負(fù)責(zé)微波信號(hào)的衰減、移相、放大功能。TR組件和天線陣列作為一個(gè)整體而言,將他們集成在一起,實(shí)現(xiàn)小型化具有非常重要的價(jià)值,并且可以降低成本。本文采用了LTCC技術(shù)(Low Temperature Co-fired Ceramic),作為實(shí)現(xiàn)TR組件和天線陣列的一體化小型化的重要方式。本文采用LTCC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了8路TR組件的研制,實(shí)現(xiàn)了TR組件的小型化。完成了整個(gè)系統(tǒng)的方案制定,芯片選取,方案論證及加工實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。對(duì)于有源相控陣前端的8路TR組件而言,如何控制各路的信號(hào)衰減量和移相量,進(jìn)而控制天線陣列波束的指向,是很重要的。本文通過(guò)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電腦和TR組件的通信,實(shí)現(xiàn)在電腦軟件上輸入指令和數(shù)據(jù),通過(guò)單片機(jī)對(duì)TR組件中的微波信號(hào)的移相量和衰減量進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)天線陣列的波束掃描,并切換收發(fā)工作狀態(tài)。本文設(shè)計(jì)了一種新型的基于SIW技術(shù)(Substrate integrated waveguide)的H面喇叭天線,并且采用LTCC技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),為T(mén)R組件和天線陣列的一體化小型化提供了可能。SIW技術(shù)使得H面喇叭天線能夠在平面結(jié)構(gòu)里實(shí)現(xiàn)。然而,當(dāng)LTCC基片厚度遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的時(shí)候,喇叭天線的反射系數(shù),波瓣前后比和增益性能將會(huì)變得很差。通過(guò)在喇叭開(kāi)口前方加一個(gè)過(guò)渡結(jié)構(gòu),可以改善天線的反射系數(shù),波瓣前后比,再通過(guò)介質(zhì)加載技術(shù),將喇叭口前方的介質(zhì)基片做成橢圓形,以改善喇叭口的相位分布,來(lái)提高天線的增益。單元天線的相對(duì)帶寬提高到了15%,增益由5dBi提高到了7dBi。最后實(shí)現(xiàn)了天線的組陣,采用泰勒加權(quán)分布的算法,改善了天線的副瓣電平,通過(guò)改變陣元的相位,實(shí)現(xiàn)了波束的控制,在±30°范圍內(nèi)掃描,并且副瓣電平均小于-20dB。
【關(guān)鍵詞】：T/R組件 LTCC技術(shù) 一體化小型化 SIW H面喇叭天線
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題技術(shù)背景及研究意義10-11
• 1.2 相控陣技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)11-15
• 1.2.1 國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)11-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)14-15
• 1.3 本文的主要工作和章節(jié)安排15-16
• 第二章 天線陣列的基本原理16-27
• 2.1 均勻直線式天線陣列的基本原理16-19
• 2.2 直線式天線陣的陣因子算法19-20
• 2.3 天線陣列的基本參數(shù)20-26
• 2.3.1 方向圖21-23
• 2.3.2 波瓣寬度23-24
• 2.3.3 柵瓣24-25
• 2.3.4 副瓣電平25
• 2.3.5 天線的頻帶寬度25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 K波段收發(fā)組件技術(shù)研究27-55
• 3.1 收發(fā)組件系統(tǒng)方案制定27-42
• 3.1.1 發(fā)射通道方案制定28-31
• 3.1.2 接收通道方案制定31-33
• 3.1.3 控制部分方案制定33-42
• 3.2 收發(fā)組件的加工實(shí)現(xiàn)42-46
• 3.3 收發(fā)組件的測(cè)試和分析46-50
• 3.3.1 發(fā)射通道測(cè)試方案及測(cè)試結(jié)果46-48
• 3.3.2 發(fā)射通道測(cè)試結(jié)果分析48-49
• 3.3.3 接收通道測(cè)試方案及測(cè)試結(jié)果49-50
• 3.3.4 接收通道測(cè)試結(jié)果分析50
• 3.4 RT5880基片與LTCC基板的模塊互聯(lián)的研究50-55
• 第四章 單元天線和天線陣列的設(shè)計(jì)55-79
• 4.1 單元天線的設(shè)計(jì)及測(cè)試55-64
• 4.1.1 SIWH面喇叭天線的設(shè)計(jì)55-62
• 4.1.2 單元天線的加工和測(cè)試62-64
• 4.2 天線陣列的設(shè)計(jì)64-77
• 4.2.1 陣因子的設(shè)計(jì)64-66
• 4.2.2 SIW H面喇叭天線陣列的設(shè)計(jì)66-76
• 4.2.3 天線陣列的加工實(shí)現(xiàn)76-77
• 4.3 本章小結(jié)77-79
• 第五章 結(jié)論79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻碩期間取得的研究成果87-88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張兵;基于介質(zhì)加載SIW的H面喇叭天線及其陣列研究[D];南京理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：520361