共形径向线缝隙天线的研究与设计

发布时间：2017-04-20 04:09

  本文关键词：共形径向线缝隙天线的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：径向线缝隙天线(Radial Line Slot Antennas,RLSA)是一种非谐振多模波导缝隙平板阵列天线,因兼具有波导缝隙阵列损耗小、效率高和微带阵列结构简单、成本低两方面的优点,在近二十年被广泛应用于微波毫米波系统中。目前关于RLSA的研究文献众多,但主要集中于均匀口径场分布的实现,而事实上对天线的需求远不及此,例如在双频、单脉冲、共形天线等方面的设计仍待突破研究。基于上述情况,本文以拓展高效率RLSA应用设计为目标,在深入分析传统单层RLSA天线的工作原理和设计方法上,对平面和二次曲面共形RLSA进行拓展研究和设计。主要内容如下:首先,介绍了RLSA的发展背景和研究动态,详细分析总结了RLSA的工作原理与设计方法,并设计对比几种传统结构的RLSA,为后面拓展研究奠定良好的基础。其次,在平面单层RLSA的基础上,对其结构和馈电方式进行创新,依次实现了共口面双频双圆极化RLSA、容性探针馈电螺旋排布RLSA以及单脉冲RLSA的设计。仿真表明天线可获得高效率,验证了设计方案的可行性。此外,对单脉冲RLSA进行了加工测试,天线实现了和差波束辐射,且和波束增益的仿真与测试结果分别为32.51 dB和31.10 dB,吻合较好,达到了预期的目标。最后,提出二次曲面共形RLSA的设计,经过对二次曲面径向波导传输模式和曲面引入的空间相差补偿分析后,以球面和抛物面为例设计相应凸曲面共形RLSA,仿真发现天线在高/基底直径比低于0.14情况下能保持高效率,超过该比值效率迅速降低。随后,提出共口径抛物面/RLSA天线设计,通过实例设计验证了方案的可行性。
【关键词】：径向线缝隙天线 双频双圆极化 容性探针馈电 单脉冲 二次曲面共形
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN823.24
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 论文研究背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-20
• 1.3 论文主要工作和内容安排20-21
• 第二章 RLSA的工作原理与设计实现21-39
• 2.1 RLSA基本概述21
• 2.2 RLSA均匀.径场控制21-23
• 2.3 单元缝隙对耦合特性分析23-25
• 2.4 RLSA设计25-29
• 2.4.1 SA-RLSA设计25-27
• 2.4.2 CA-RLSA设计27-28
• 2.4.3 RLSA设计步骤28-29
• 2.5 RLSA馈电结构29-31
• 2.5.1 SA-RLSA馈电结构29-30
• 2.5.2 CA-RLSA馈电结构30-31
• 2.6 常规RLSA的实现及对比31-38
• 2.6.1 单探针馈电SA-RLSA与多探针馈电CA-RLSA31-35
• 2.6.2 多探针馈电与矩形-径向波导适配器馈电CA-RLSA35-38
• 2.7 本章小结38-39
• 第三章 平板RLSA应用设计拓展39-62
• 3.1 共.面双频双圆极化RLSA39-45
• 3.1.1 天线设计39-41
• 3.1.2 设计参数及仿真结果41-44
• 3.1.3 设计小结44-45
• 3.2 容性探针馈电SA-RLSA45-52
• 3.2.1 馈电原理45-49
• 3.2.2 结构参数及仿真结果49-52
• 3.2.3 设计小结52
• 3.3 单脉冲RLSA的设计52-60
• 3.3.1 天线设计53-54
• 3.3.2 馈电网络设计54-56
• 3.3.3 天线参数及整体结构仿真56-60
• 3.3.4 设计小结60
• 3.4 本章小结60-62
• 第四章 二次曲面共形RLSA的分析与设计62-80
• 4.1 二次曲面径向波导主模场62-64
• 4.2 凸二次曲面共形RLSA设计64-73
• 4.2.1 凸球面RLSA65-69
• 4.2.2 凸抛物面RLSA69-73
• 4.2.3 设计小结73
• 4.3 共.径抛物面/RLSA天线设计73-79
• 4.3.1 凹抛物面RLSA74-75
• 4.3.2 共.径抛物面/RLSA双频天线75-79
• 4.4 本章小结79-80
• 第五章 结束语80-82
• 5.1 全文总结80-81
• 5.2 下一步研究工作展望81-82
• 致谢82-84
• 参考文献84-89
• 攻读硕士学位期间取得的成果89-90

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