机载端射阵列天线的研究

发布时间：2017-04-30 18:08

  本文关键词：机载端射阵列天线的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于端射阵具有小风阻、低安装高度、重量轻等特点,特别适合应用于高速移动载体,因而可以很良好的应用于机载雷达相控阵的选择方案。本文主要针对应用于飞机安装的端射相控阵天线相关技术进行了研究。本文的研究内容主要包括以下几个部分:首先,本文介绍了本课题研究的背景和意义,以及对机载雷达技术的发展历程及其中有关机载雷达天线的基本概念做了简单地介绍,并且概述了端射阵列天线在机载雷达中的重要地位及它的研究现状。然后,对天线的基本原理以及常用的参数做了简单概述,并着重讲述了与机载端射阵列天线紧密相关的技术指标。此外,文章还介绍了现有的常见端射天线单元形式以及它们各自的优缺点。其次,针对课题要求,采用圆锥单极子作为阵元设计了一种适用于机载的端射相控阵。根据需求设计了一款低剖面的圆锥单极子天线,并对其单元参数特性进行研究分析。基于所设计的天线单元,设计了1×16端射线阵和32×10端射面阵,仿真结果表明,该端射线阵和面阵都具有良好的性能。接着,选择单极八木天线作为单元天线进行仿真与优化,并简要地分析了有限大地面上波束上翘的原因。通过对八木天线改进,改善了波束上翘,提高了阵列的端射特性。基于该改进的单极八木天线组成20?9的面阵,为控制方位面的副瓣电平,采用泰勒分布加权对阵元进行激励。仿真结果表明,该端射阵列具有良好的指标性能。最后,采用准单极八木天线作为相控阵天线单元,不仅减轻了阵面重量而且增加了单元天线水平面方向图的波束宽度,使水平面扫描的角度有所增加。
【关键词】：机载天线 相控阵 端射阵列 单极子 单极八木天线
【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】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10-12
• 1.3 技术指标12
• 1.4 本文的研究内容和结构安排12-14
• 第二章 平面端射阵理论14-28
• 2.1 天线设计中的基本参数14-16
• 2.1.1 天线的辐射方向图14-15
• 2.1.2 方向性、效率和增益15-16
• 2.1.3 天线的带宽16
• 2.2 天线阵的相关理论16-27
• 2.2.1 阵因子16-19
• 2.2.2 主瓣扫描和波束宽度19-21
• 2.2.3 端射阵理论21-23
• 2.2.4 相控扫描理论23-24
• 2.2.5 阵列天线的互耦分析24-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 圆锥单极子与平面端射阵的设计与仿真28-47
• 3.1 方案论证28-30
• 3.2 单极子天线设计与仿真30-37
• 3.2.1 单极子简介30-31
• 3.2.2 圆锥形单极子的设计与仿真31-37
• 3.3 端射线阵的设计与仿真37-40
• 3.4 端射面阵的设计与仿真40-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 单极八木天线与平面端射阵的设计47-71
• 4.1 S波段单极八木天线的建模与仿真47-53
• 4.2 有限大地面上单极天线波束指向的研究53-54
• 4.3 端射方向排列线阵的建模与仿真54-62
• 4.4 副瓣电平为-30dB的泰勒线阵的综合62-65
• 4.5 S波段高增益端射平面阵的建模与仿真65-69
• 4.5.1 端射平面阵不扫描时的建模与仿真65-67
• 4.5.2 端射平面阵扫描时的仿真结果67-69
• 4.6 本章小结69-71
• 第五章 准单极八木天线与平面端射阵71-79
• 5.1 单元天线的建模与仿真71-73
• 5.2 单元天线排列线阵的建模与仿真73-75
• 5.3 平面端射阵的建模与仿真75-78
• 5.3.1 平面端射阵不扫描时的仿真结果76-77
• 5.3.2 平面端射阵在水平面扫描时的仿真结果77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-80
• 6.1 本文工作总结79
• 6.2 下一步工作计划与展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-83

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