具有多相位中心的自适应天线单元及阵列设计

发布时间：2021-08-08 17:01

　　相控阵天线可以为雷达制导、探测、及跟踪等提供及时的信息,增大相控阵的扫描角度意味着可以在更大的空域内发现目标。传统平面相控阵在进行大角度扫描时,会出现有效口径急剧减小、副瓣升高、阵列有源阻抗失配等问题,从而使得扫描范围通常限制在±60°以内。采用波束可偏转的阵列天线单元可以提高阵列在扫描到低仰角处的增益,进而拓宽阵列的扫描范围。但目前波束可偏转天线单元大多基于波束可重构技术,其结构通常较为复杂,难以应用。本文提出一种波束自适应偏转的天线单元设计方法,将该天线单元应用于相控阵天线阵列时,单元天线的辐射波束可随阵列扫描角度不同而自适应偏转,从而获得较大的阵列波束扫描范围。首先,基于方向图乘积原理,本文提出了具有多相位中心的天线单元,每个相位中心单独馈电,通过对各相位中心馈电幅度和相位的调节可实现单元辐射波束的偏转。同时,在设计时单元各相位中心采用与阵列单元相同的馈电相位差,从而使得:其一,可在不增加移相器个数以及不改变传统阵列天线馈电网络的前提下,实现单元方向图的偏转;其二,可以利用阵列馈电网络直接控制单元波束偏转,此即单元方向图的“自适应偏转”。其次,根据自适应天线单元及阵列原理设计了 ... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１阵列天线波束扫描的两种扫描方式实例??

度扫描的一种有效途径［１４－１７］。??２０１７年，Ｌｉｕ?Ｃ?Ｍ等人给出了一种基于微带磁偶极子天线设计的宽波束天线??单元及由其组成的Ｅ面和Ｈ面线性相控阵［１６］。由图１．２（ａ），该天线单元包含一??个直接由同轴馈电的微带磁偶极子和一个寄生的微带磁偶极子，文献研究结果表??明，对于无限大地板，该天线单元在Ｅ面和Ｈ面的波束宽度分别为１８０°和８５°。??如图１．２（ｂ）、（ｃ），作者基于该单元分别进行了?ｘ方向和ｙ方向ｌｘ?８的阵列天线设??计，其３ｄＢ波束覆盖范围分别为±７６°和±６４°。??‘?．?ｄｉｓｙ??丨；＇＿ＱＱＱ匪??丨?！?…］??ｌ－ｇ?４?＊?Ｌｐ?（ｂ）??ｆ?；?＿?．?－?＞１?＾ｄｉｓｘ＾??：?＇?＇?，?｜??ｔ?；??—???—．．??（?Ｗｇ?？?（ｃ）??（ａ）??图１．２新型宽波束微带磁偶极子天线及其阵列示意图??２０１７年，ＷａｎｇＲ等人提出了一种单元天线辐射方向图近似半球形的辐射单??元，以及由其组成的线性阵列和二维阵列［１７］，如图１．３（ａ）、㈨所示。其辐射贴??片的一个边短路

／?、、＇?Ｌ??／?ｘ??图１．４机械扫描＋相位扫描的阵列天线示意图??２００８年，Ｔｏｓｈｅｖ?Ａ?Ｇ提出一种机械转动阵列天线的工作方式［１９］，如图１．４??所示。文中将平面阵列天线划分为若干个可以视为天线且单独工作的小平面。每??个小平面的倾斜角度均可通过机械转动的方法进行调整，从而实现每个小单元的??４??

【参考文献】：
期刊论文
[1]智能蒙皮和结构的发展研究现状[J]. 陈文.  国际航空. 1998(09)

博士论文
[1]基于方向图可重构技术的相控阵大角度扫描特性研究[D]. 丁霄.电子科技大学 2013



本文编号：3330335