直升机机载卫星通信天线设计

发布时间：2017-04-07 11:01

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【摘要】：目前,直升机在民用活动中越来越普及,卫星通信是人们生活中重要通讯手段之一。直升机卫星通信过程中离不开天线来接受和发射信号。由于直升机在飞行过程中姿势灵活多变,无法固定在一个方向上与卫星进行通信。所以本文设计的天线极化方式为圆极化。首先本文通过对对称振子天线的辐射原理以及圆极化产生机理的分析,设计出一款十字交叉印刷偶极子天线,实现工作频带内稳定的增益与方向图。在设计过程中,利用寄生铜片拓展天线的阻抗带宽,两副偶极子天线交叉垂直放置,利用90°电桥产生振幅相等,并且相位差为90°的信号给两副偶极子天线馈电,产生圆极化波。本文使用商用电磁仿真软件对其参数进行优化分析,并制作天线实物,测量结果显示天线带宽在11|S|??10dB和轴比AR?3dB的频率范围均为1GHz-2GHz,完全覆盖L频段,增益在4dB以上。最后分析了直升机机体和旋翼对天线的影响,并建立了仿真模型和仿真分析,具有工程价值。
【关键词】：机载天线 偶极子天线 圆极化 宽频带
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN828.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 课题的研究背景与意义7-8
• 1.2 机载天线的特点和要求8-9
• 1.3 机载天线的研究与现状9-10
• 1.4 论文的主要工作和内容安排10-11
• 第二章 天线特性参数和对称振子基本原理11-25
• 2.1 天线的特性参数11-15
• 2.1.1 输入阻抗11-12
• 2.1.2 天线的极化12-14
• 2.1.3 天线的带宽14-15
• 2.2 对称振子15-18
• 2.2.1 对称振子的电流分布与远区场15-16
• 2.2.2 对称振子的方向图16-18
• 2.2.3 对称振子的辐射电阻18
• 2.3 十字交叉偶极子天线18-20
• 2.4 巴仑馈电20-24
• 2.4.1 λ/4扼流套21-22
• 2.4.2 双线巴仑22-23
• 2.4.3 集成巴仑23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 印刷偶极子圆极化天线的设计25-44
• 3.1 天线设计指标25
• 3.2 天线设计步骤25-31
• 3.2.1 天线单元偶极子天线结构26-28
• 3.2.2 天线电性能仿真28-31
• 3.3 天线工差分析31-34
• 3.4 天线实物测量34-36
• 3.5 十字交叉偶极子天线测量36-43
• 3.5.1 正交（90°）混合网络36-38
• 3.5.2 印刷偶极子圆极化天线性能分析38-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 直升机平台对天线性能的影响及探讨44-51
• 4.1 机体对载体上天线的影响的仿真44-45
• 4.2 直升机与天线一体化电磁模型的建立45-49
• 4.2.1 仿真建模45-46
• 4.2.2 载体对天线性能影响的仿真分析46-49
• 4.3 实际工程应用中的探讨49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第五章 总结与展望51-53
• 参考文献53-55
• 致谢55

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本文编号：290276