二维阵列介质天线罩基于物理光学方法的仿真研究

发布时间：2018-03-27 19:14

  本文选题：阵列天线　切入点：物理光学　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文

【摘要】：天线罩是天线系统设计中重要的一部分,本文基于物理光学(PO)方法对柱面天线罩的进行二维计算分析。首先,对阵列天线和天线罩进行建模和剖分。假设电磁波以射线形式入射到天线罩内壁上,计算阵列单元在入射点处辐射的电场强度,并且应用几何知识算出射线穿出天线罩外壁的出射点坐标。利用无限大平板介质层的传输特性并按照物理光学法得到罩外表面的切向场和等效电磁流,结合出射点坐标和表面积分法(SI)计算得到远区电场。编程计算了带罩天线的远区电场方向图,并与无罩时的方向图对比。其次,仿真圆形罩、锥形罩、卵形罩三种天线罩。给定所有参数,依次罩内介质参数、罩壁厚度和天线罩形状尺寸,观察其对天线罩瞄准误差、阵列天线增益、副瓣和远场方向图的影响。最后,设计内壁为圆形、外壁为卵形的组合型天线罩,并分析其电特性参数。比较圆形罩、锥形罩、卵形罩和组合罩四种单层罩的结果,得出阵列天线用圆形罩时具有较高增益和较低副瓣,而使用组合罩能够得到较小的瞄准误差。最后分析了A类夹层圆形罩,对阵列天线处在不同厚度的天线罩时的方向图、瞄准误差和增益一一进行计算。
[Abstract]:Radome is an important part of antenna system design. In this paper, the cylindrical radome is calculated and analyzed based on the physical optics method. The array antenna and antenna cover are modeled and dissected. Suppose the electromagnetic wave is incident to the inner wall of the antenna in the form of a ray, the electric field intensity of the array element radiating at the incident point is calculated. The geometrical knowledge is applied to calculate the radiating point coordinates of the outer wall of the radome. The tangential field and the equivalent electromagnetic current on the outer surface of the radome are obtained by using the transmission characteristics of the infinite plate dielectric layer and the physical optical method. The far-area electric field is calculated by combining the ejection point coordinate and the surface integration method. The far-region electric field pattern of the antenna with a cover is calculated by programming and compared with the pattern without the mask. Secondly, the circular and tapered radome are simulated. Three kinds of oval radome. Given all the parameters, the dielectric parameters, the thickness of the radome wall and the shape and size of the radome in turn are given, and the effects on the collimation error, array gain, sidelobe and far-field pattern of the radome are observed. The combined antenna radome with circular inner wall and oval outer wall is designed and its electrical characteristic parameters are analyzed. The results of four kinds of monolayer radome, such as circular, conical, oval and combined radome, are compared. It is concluded that the array antenna has higher gain and lower sidelobe when it is used for circular radome, but the collimation error can be obtained by using combined radome. Finally, the pattern of A type sandwich circular radome is analyzed, and the pattern of array antenna with different thickness radome is analyzed. The aiming error and gain are calculated one by one.
【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】：2014
【分类号】：TN820.81

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本文编号：1672865