本文關鍵詞：基于Rotman透鏡多波束天線的分析與設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著多波束陣列天線的應用逐漸從多目標跟蹤雷達、電子對抗、電子偵查等傳統(tǒng)軍事領域向高數據率無線通信、汽車防撞雷達、基站等新型民用領域迅猛發(fā)展,人們對多波束陣列天線的研究開始進入高性能與低成本同時兼顧的時期。相比于相控陣,多波束形成網絡憑其低成本的優(yōu)勢正得到越來越多天線工程師的關注。Rotman透鏡是最常用的多波束形成網絡,具有寬頻帶、同時多波束、真時延、設計簡單等突出優(yōu)點。自1963年被提出以來,Rotman透鏡已被廣泛應用于諸如雷達、衛(wèi)星、無線通信等軍事領域與民用領域。現階段關于Rotman透鏡的研究文獻有很多,但是大多集中于Rotman透鏡的工程應用方面,而對于Rotman透鏡掃描角度小,體積大,陣列方向圖副瓣高等自身缺陷的改進研究并不多。因此,對基于Rotman透鏡的多波束陣列天線技術開展系統(tǒng)的理論、設計與實驗研究,從而充分開發(fā)其潛在的技術優(yōu)勢就顯得很有必要。本文從Rotman透鏡多波束陣列天線的基本原理著手,開展對其小型化、低副瓣、寬角掃描及共形等方面的研究。本文的主要內容如下:首先,本文詳細地介紹了Rotman透鏡多波束陣列天線的研究背景、國內外研究動態(tài)、工作原理及分析方法,并回顧了一些具有代表性的設計;在傳統(tǒng)的Rotman透鏡設計基礎上,針對傳統(tǒng)波導型Rotman透鏡尾部相位傳輸線的規(guī)模與尺寸過大的問題,本文通過向波導內插入銷釘或使用不等寬波導來調相的方法,成功地縮小了波導型Rotman透鏡相位傳輸線的尺寸;先后對兩款改進后的Ka波段波導型Rotman透鏡多波束陣列天線進行了加工測試,測試結果與仿真結果吻合良好。其次,本文針對傳統(tǒng)矩形波導型Rotman透鏡陣列口間距受限的缺陷,提出采用單脊波導的形式設計Rotman透鏡,減小了透鏡陣列口間距,解決了天線陣由于陣因子柵瓣造成的廣角副瓣電平過高的問題;同時,本文針對傳統(tǒng)Rotman透鏡多波束陣列天線方向圖副瓣過高的問題,采用了多波束口同時饋電的方式,成功地減小了陣列天線方向圖的副瓣電平。最后,本文針對傳統(tǒng)Rotman透鏡掃描角度小,難于應用于共形陣列的問題,將基片集成波導技術與R-kR透鏡(Rotman透鏡的特殊形式)技術相結合,設計了一款能大角度掃描的寬帶共形多波束陣列天線,并且加工和測試了該款多波束陣列天線,實測數據與軟件仿真數據基本一致,證明了設計的正確性。
【關鍵詞】：多波束天線 Rotman透鏡 R-kR透鏡 波導 共形天線
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 Rotman透鏡天線陣的研究背景10-13
• 1.2 Rotman透鏡天線陣國內外研究現狀13-20
• 1.3 本文的研究目標和主要內容20-22
• 第二章 Rotman透鏡多波束天線陣的原理與設計22-58
• 2.1 引言22
• 2.2 Rotman透鏡多波束天線陣工作原理22-30
• 2.2.1 陣列天線基礎22-25
• 2.2.2 Rotman透鏡的幾何光學分析法25-29
• 2.2.3 Rotman透鏡的等效口徑理論分析法29-30
• 2.3 Ka波段波導型Rotman透鏡多波束天線的設計30-57
• 2.3.1 Ka波段波導型Rotman透鏡的設計與仿真31-35
• 2.3.2 Rotman透鏡傳輸線的小型化35-41
• 2.3.3 Ka波段Rotman透鏡多波束天線設計與仿真41-47
• 2.3.4 Rotman透鏡多波束天線實物加工與測試47-57
• 2.4 本章小結57-58
• 第三章 單脊波導Rotman透鏡設計與天線陣低副瓣研究58-76
• 3.1 引言58
• 3.2 單脊波導型Rotman透鏡多波束天線陣的設計58-65
• 3.2.1 基于單脊波導的Rotman透鏡設計與仿真59-62
• 3.2.2 單脊波導Rotman透鏡的波束仿真62-65
• 3.3 Rotman透鏡多波束天線陣的低副瓣研究65-75
• 3.3.1 單脊波導Rotman透鏡多波束縫隙天線陣的設計與仿真65-68
• 3.3.2 Rotman透鏡多波束口同時饋電工作原理68-71
• 3.3.3 多端口同時饋電降低透鏡天線陣副瓣的仿真驗證71-75
• 3.4 本章小結75-76
• 第四章 基于R-kR透鏡的多波束寬帶共形天線陣設計76-91
• 4.1 引言76
• 4.2 R-kR透鏡工作原理介紹76-80
• 4.3 基于R-kR透鏡的多波束寬帶共形天線陣設計80-90
• 4.3.1 基片集成波導R-kR透鏡的設計與仿真80-83
• 4.3.2 圓弧形基片集成波導寬帶天線陣的設計與仿真83-86
• 4.3.3 多波束寬帶共形天線陣的設計與仿真86-88
• 4.3.4 天線陣的加工與測試88-90
• 4.4 本章小結90-91
• 第五章 結束語91-93
• 5.1 全文總結91
• 5.2 下一步研究工作展望91-93
• 致謝93-94
• 參考文獻94-98
• 攻讀碩士學位期間取得的成果98-99

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 姜海玲;紀學軍;;微帶Rotman透鏡的設計與軟件分析[J];無線電工程;2006年01期

2 袁寧,梁昌洪,鄭家駿;Rotman透鏡多波束形成網絡的數值分析[J];電子學報;1999年12期

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4 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 周林;基于Rotman透鏡多波束天線的分析與設計[D];電子科技大學;2016年

  本文關鍵詞：基于Rotman透鏡多波束天線的分析與設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：429589