500米口径球面射电望远镜的相控阵馈源设计
本文选题:500米口径球面射电望远镜 + 相控阵馈源 ; 参考:《南京理工大学》2016年硕士论文
【摘要】:500米口径球面射电望远镜(FAST)是中国正在建设的重大科技项目,竣工后将成为世界上最大的单口径射电望远镜,大大推动我国射电天文学的发展。相比传统的馈源组,采用相控阵馈源作为焦平面阵列能够同时形成多个波束进行观测,拓宽视场,提高巡天速度,实现干扰的自适应抑制,增大系统灵敏度,因此被广泛应用于射电望远镜中。本文基于FAST设计符合指标的相控阵馈源。首先,编写了Matlab-HFSS联合仿真程序,为后续进行天线布局以及系统优化提供了一个便利的工具;其次,根据相关理论与仿真分析结果,确定了相控阵馈源阵列的设计要求,主要包括阵列排布形式,阵列规模,阵元数目,阵元间距以及形成单波束所需要的阵元数;然后依据FAST的性能标准,分析了相控阵馈源天线的相关指标,并提出了设计思路;最后,设计了三款双极化天线,分别是微带巴伦馈电的偶极子天线,电磁偶极子天线以及Vivaldi天线,并对馈源天线进行了性能对比。结果表明,三种天线均满足FAST要求,其中偶极子天线在所设计的频段内性能最为优异,最适合作为FAST的馈源使用。
[Abstract]:The 500-meter spherical radio telescope (FAST) is an important scientific and technological project under construction in China. When completed, it will become the largest single aperture radio telescope in the world, which will greatly promote the development of radio astronomy in China. Compared with the traditional feed group, the phased array feed can simultaneously form multiple beams for observation, widen the field of view, improve the survey speed, achieve adaptive suppression of interference, and increase the system sensitivity. Therefore, it is widely used in radio telescopes. In this paper, a phased array feed is designed based on FAST. Firstly, the Matlab-HFSS joint simulation program is written, which provides a convenient tool for antenna layout and system optimization. Secondly, according to the related theory and simulation results, the design requirements of phased array feed array are determined. It mainly includes array layout, array size, array element number, array element spacing and the number of elements needed to form a single beam. Then, according to the performance standard of FAST, the related indexes of phased array feed antenna are analyzed, and the design ideas are put forward. Finally, three dual-polarization antennas are designed, which are microstrip Barron fed dipole antenna, electromagnetic dipole antenna and Vivaldi antenna, and the performance of the feed antenna is compared. The results show that all of the three antennas meet the FAST requirements, and the dipole antenna has the best performance in the designed frequency band and is most suitable for use as the feed of FAST.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH751
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 徐锋明;孟令琴;谢亚楠;;基于改进的粒子群算法实现阶梯幅度量化相控阵天线的低副瓣[J];上海大学学报(自然科学版);2010年04期
2 张群芳;;基于平面相控阵天线变步长LMS算法的仿真设计[J];科技资讯;2011年10期
3 杨顺平;;基于矢量平均的相控阵天线校准方法[J];成都大学学报(自然科学版);2013年01期
4 保宏;冷国俊;段学超;杜敬利;钟剑锋;;大型相控阵天线结构保型设计研究[J];计算力学学报;2013年03期
5 刘德铭;园顶相控阵天线单元位置分布[J];国防科技大学学报;1980年02期
6 ;其他[J];中国光学与应用光学文摘;2003年02期
7 梁广;龚文斌;余金培;;基于阵列分解的星载相控阵天线波束成形网络设计[J];高技术通讯;2010年09期
8 肖磊;蔡君;;Matlab在相控阵天线中的应用[J];青海大学学报(自然科学版);2009年02期
9 高火涛,杨子杰,吴世才,柯亨玉;OSMAR2000相控阵天线的分析与设计[J];武汉大学学报(理学版);2001年05期
10 郑晖;林春深;杨天雪;;相控阵超声探伤中一维稀疏阵列的优化设计研究[J];福州大学学报(自然科学版);2014年03期
相关会议论文 前10条
1 洪流;俞石云;刘云志;;车载光控相控阵天线设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
2 尚军平;苏道一;;相控阵天线单元故障鉴别方法[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
3 何亚东;;一种相控阵天线结构设计[A];2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集[C];2008年
4 王从思;平丽浩;王猛;徐慧娟;;基于阵元互耦的相控阵天线结构变形影响分析[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
5 匡勇;于春国;聂晓初;周卫;郭林;;有限扫描固态相控阵天线[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
6 于晓乐;倪大宁;刘少东;王五兔;;低剖面圆极化六角形相控阵天线的设计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
7 高军;曹祥玉;文曦;;机载相控阵天线辐射场分析[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
8 曹祥玉;高军;姚旭;;相控阵天线设计[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
9 马津芬;;传热学理论在某相控阵天线温度分析中的应用[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年
10 石吉锋;洪家财;陈丹;;浅谈相控阵天线技术在未来深空探测中的应用[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
相关重要报纸文章 前3条
1 高阳特;如何成就“星际实时对话”[N];中国航天报;2013年
2 陈佳佳;“每一次都是新的开始”[N];中国航天报;2014年
3 冯卫东;世界最复杂硅相控阵芯片研制成功[N];科技日报;2007年
相关博士学位论文 前7条
1 尚军平;相控阵天线快速测量与校准技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 徐晨;光学真时延相控阵接收机关键技术研究[D];浙江大学;2016年
3 陈曦;相控阵天线相位中心及卫星通信圆极化天线研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 樊芳芳;超宽带天线与相控阵天线系统研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 刘松华;异向介质与基于EBG的相控阵天线研究[D];西安电子科技大学;2008年
6 赵红梅;星载数字多波束相控阵天线若干关键技术研究[D];南京理工大学;2009年
7 李曙光;面向光控相控阵天线的光纤真时延迟技术研究[D];上海交通大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 王丽萍;相控阵天线快速测量法研究[D];西安电子科技大学;2002年
2 李彪;国产大飞机防撞雷达相控阵天线的设计与实现[D];南京信息工程大学;2015年
3 孔庆功;海事卫星通信立体相控阵天线的设计[D];大连海事大学;2015年
4 李玮;相控阵天线故障诊断方法研究与软件实现[D];电子科技大学;2014年
5 罗天光;大间距相控阵天线栅瓣抑制方法研究[D];电子科技大学;2014年
6 牛娟;Ku波段圆极化微带相控阵天线的研究与设计[D];大连理工大学;2015年
7 王永华;两维相扫天线波束优化技术研究[D];电子科技大学;2014年
8 刘健;相控阵天线系统的研究与设计[D];西安电子科技大学;2014年
9 孔祥国;高速公路ETC系统相控阵天线设计[D];山东大学;2015年
10 程开明;相控阵天线快速测量与校准技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
,本文编号:1974570
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/1974570.html