宽带宽角相控阵天线的研究

发布时间：2017-10-18 04:07

  本文关键词：宽带宽角相控阵天线的研究

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【摘要】：相控阵天线在军事和民用领域都有广泛的应用。不断涌现的新的应用对相控阵天线的性能提出了更高的要求。具有更宽工作带宽和更大扫描范围是相控阵天线诸多需求中最为迫切的两个。本文针对这两个突出的需求,对相控阵天线的宽带和宽角扫描的原理和设计方法进行了研究。本文主要由以下三个部分组成:本文在第一章与第二章,首先介绍了宽带宽角扫描相控阵天线的发展与现状,并简单介绍了相控阵天线的原理。其次,本文通过详细阐述阵列天线的带宽限制原理以及宽角阻抗匹配理论,将天线的宽带和宽角扫描特性的实现转变为阻抗匹配问题。最后,介绍了等效电路分析法以及工程化的宽带阻抗匹配的方法。本文在第三章,首先对无限大周期紧耦合阵列进行了仿真讨论了其特点与性质,并用传统方法对其建立了等效电路。其次,在考虑到天线的二阶谐振效应后,对紧耦合天线提出了新的等效电路,并利用新建立的等效电路对天线进行宽带设计。最后,对有限单元紧耦合阵列进行了仿真分析,提出并验证了一种边缘单元加载的匹配方法。本文在第四章,首先对对称振子阵列的角度扫描特性进行了分析。其次,通过工程化的阻抗匹配方法对阵列进行了单频点的宽角匹配。最后,通过分析天线扫描角度、频率与反射系数的关系,提出了宽频带宽扫描角同时进行阻抗匹配的优化方法,并最终拓展了原天线阵带宽和扫描角度。
【关键词】：宽带 宽角扫描 相控阵 紧耦合阵列
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN821.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 课题的研究背景和意义15
• 1.2 天线宽带宽角技术的发展与现状15-19
• 1.2.1 宽带天线的发展与现状15-18
• 1.2.2 宽角技术的发展现状18-19
• 1.3 本文的主要内容及安排19-21
• 第二章 宽频宽角阵列天线的理论基础21-51
• 2.1 相控阵天线的基本原理21-25
• 2.1.1 天线阵的方向图21-22
• 2.1.2 天线阵的扫描22-24
• 2.1.3 天线阵的栅瓣24-25
• 2.2 阵列天线的带宽限制25-35
• 2.2.1 Bode-Fano匹配带宽限制25-28
• 2.2.2 一般阵列天线的阻抗分析28-32
• 2.2.3 带地板的平面阵列阻抗分析32-35
• 2.3 宽角阻抗匹配理论35-42
• 2.3.1 Wheeler电流层理论35-38
• 2.3.2 偶极子阵列的扫描阻抗38-41
• 2.3.3 扫描阻抗的补偿方法41-42
• 2.4 等效电路及宽频阻抗匹配42-50
• 2.4.1 等效电路分析43-44
• 2.4.2 宽带阻抗匹配44-50
• 2.5 本章小结50-51
• 第三章 宽带阵列天线的仿真设计51-71
• 3.1 电小尺寸紧耦合阵列的仿真51-58
• 3.1.1 简单印刷振子的仿真51-52
• 3.1.2 紧耦合对称振子的仿真52-56
• 3.1.3 等效电路的建立56-58
• 3.2 等效电路的修正与宽频匹配58-65
• 3.2.1 等效电路的修正58-60
• 3.2.2 基于等效电路的宽频空间匹配60-65
• 3.3 天线阵列的仿真65-70
• 3.3.1 一维有限天线阵列的仿真65-68
• 3.3.2 阵列频率的扩展68-70
• 3.4 本章小结70-71
• 第四章 宽角扫描阵列的研究71-79
• 4.1 阵列天线的扫描角仿真71-73
• 4.2 单频点阵列宽角匹配73-76
• 4.3 宽频宽角匹配76-78
• 4.4 本章小结78-79
• 第五章 总结与展望79-81
• 参考文献81-83
• 致谢83-85
• 作者简介85-86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 罗敏;;多功能相控阵雷达发展现状及趋势[J];现代雷达;2011年09期

2 张锡熊;低截获概率(LPI)雷达的发展[J];现代雷达;2003年12期

3 陈胜兵,焦永昌,张福顺,刘其中;蜂窝移动通信基站天线技术研究进展[J];西安电子科技大学学报;2003年06期

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本文编号：1052843