本文關(guān)鍵詞：動(dòng)中通寬角掃描陣列天線技術(shù)研究

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【摘要】：相比于機(jī)械掃描形式的動(dòng)中通天線,相控陣形式的動(dòng)中通天線具有掃描速度快、剖面低、重量輕等優(yōu)勢(shì),適合應(yīng)用于各種高速運(yùn)動(dòng)載體,是動(dòng)中通天線發(fā)展的趨勢(shì)。二維相控陣在俯仰面和方位面都是由電掃實(shí)現(xiàn),為了滿足動(dòng)中通系統(tǒng)的通信需求,要求天線輻射體具有在大空域角度內(nèi)平穩(wěn)增益覆蓋能力;因此,研究二維大角度掃描陣列天線具有重要的意義。本文對(duì)S波段圓極化寬角掃描二維陣列天線作了一定研究,經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)研后,確定懫用寬波束圓極化天線單元實(shí)現(xiàn)陣列設(shè)計(jì)的方案。首先,設(shè)計(jì)了一種三維地+微帶介質(zhì)寬波束天線,利用三維地結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的反射和厚介質(zhì)對(duì)表面波的增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)了天線單元的寬波瓣特性。仿真結(jié)果表明:天線3dB波瓣寬度大于120°,在寬波束范圍內(nèi)圓極化效果好,同時(shí)該天線結(jié)構(gòu)在一定程度上降低了三維地微帶天線的剖面高度。研究結(jié)果對(duì)導(dǎo)航天線等具有寬波束需求的天線設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。為了進(jìn)一步降低天線剖面,設(shè)計(jì)了一種新型"馬鞍形"寬波瓣的加腔結(jié)構(gòu)微帶天線。對(duì)該天線產(chǎn)生"馬鞍形"的輻射方向圖的原理以及影響波瓣寬度的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了分析,對(duì)天線進(jìn)行了實(shí)物加工、測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明:該天線具有"馬鞍形"的輻射方向圖,波瓣寬度寬(3dB波瓣寬度大于140°),圓極化效果好,剖面低等優(yōu)點(diǎn)。研究結(jié)果對(duì)寬角掃描相控陣單元天線設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。最后,以實(shí)際項(xiàng)目為支撐,利用"馬鞍形"寬波瓣天線單元設(shè)計(jì)了一副寬角掃描圓極化陣列天線。討論陣列設(shè)計(jì)中的布陣形式選擇、陣元間距確定等關(guān)鍵問(wèn)題,并以掃描增益最大化為目標(biāo)對(duì)陣列布局進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明:天線掃描角度為360° ±65°(方位面,俯仰面),掃描增益平坦度小于2.5dB。在此基礎(chǔ)上,對(duì)天線陣列進(jìn)行加工、測(cè)試,測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了方案可行性。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN820

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本文編號(hào)：1295313