单脉冲通信天线的研究

发布时间：2020-03-25 23:37

【摘要】：单脉冲反射面天线发展至今,从多喇叭到单喇叭多模形式的转变,使得单脉冲天线的发展上升到新高度。单脉冲单喇叭多模天线采用圆波导中的高次模作为差模实现自动跟踪,它既有很高的跟踪精度,还可以很好地解决和、差矛盾。本文主要研究反射面单脉冲天线的跟踪技术,其中关键器件主要包括TE21模耦合器、差网络、圆极化器、波纹喇叭以及OMT。先对每种器件独立仿真设计后,再将它们组合进行馈源的整体联合仿真。主要工作内容如下:1.TE21模耦合器的研究与设计:设计TE21模耦合器时主、副波导分别选用圆波导和矩形波导,在其公共壁上开32孔,实现主波导差模TE21模的能量耦合到副波导中TE10模能量的转化。为了能够尽可能地实现强耦合,耦合孔的尺寸采用了加权Bessel分布,孔距采用四分之一波导波长λ。在HFSS中对TE21模耦合器建模仿真,对TE21模的耦合损耗及插损在0.3dB内,同时对主模TE11模的抑制度在-45dB以下。2.差网络的研究与设计:利用魔T具有ET和HT的功率合成的特性,搭建差网络。先将TE21模及其简并模分别合成一路,然后再给它们一个路径差产生90°相位差,通过魔T后产生两种极化,即左旋差和右旋差信号,进而实现差模跟踪。最终在HFSS中仿真结果显示,各输入端口到差信号输出口的传输损耗均在0.06dB以内。3.馈源中其他器件的研究与设计:圆极化器采用金属膜片作为移相元,尝试用方波导和圆波导进行设计,并对他们的电性能进行比较,选择性能较优的来使用。也根据一些学者的设计经验,设计了斜槽波纹喇叭和方波导形式的OMT。最后将所有器件通过过渡段连接,对馈源整体结构进行仿真,结果显示匹配以及辐射特性较好。
【图文】：

TE21 模作为差模。如下各图表示圆波导中采用的模式电场分布。a．h 模场分布 b．v 模场分布图2.4 单 TE11 模场分布图图2.5 TM01 模场分布图

高次模 TM01 模和 TE21 模的方向图在也很符合差方向图的要求。本文中选择下各图表示圆波导中采用的模式电场分布h 模场分布 b．v 模场图2.4 单 TE11 模场分布图
【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】：2018
【分类号】：TN828

【参考文献】

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本文编号：2600605