毫米波高隔离度正交极化卡塞格伦天线设计与研制

发布时间：2017-05-14 20:01

  本文关键词：毫米波高隔离度正交极化卡塞格伦天线设计与研制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：毫米波雷达因其波长短、波束宽度窄等特点,适用于探测大气云粒子结构特性及云的动态特性。卡塞格伦天线作为一种高增益对称型双反射面天线,被广泛应用在雷达探测系统上。目前,毫米波雷达在气象探测中的常用窗口频段分别为35GHz(8.6mm)和94GHz(3.2mm),为了满足双频段探测及提取云的相态信息等要求,需设计具有高隔离度双极化特性的天线。本文根据课题要求,分别设计了94GHz同频双线极化卡塞格伦天线和35GHz/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线。本文首先分别介绍面天线中的典型抛物面天线和卡塞格伦天线的几何特性、工作原理及实际工程设计方法。其次,设计了一种高隔离度馈源喇叭天线,其中,正交场馈电输入系统是以H面折叠双T为原型,采用波导馈电方式实现正交主模电磁波的耦合及高隔离度特性；在喇叭的设计上,本文给出圆锥喇叭及双模圆锥喇叭的设计方法,得到具有等化E面和H面方向图的高效率馈源。最后,根据上述基本理论,设计完成了94GHz同频双线极化卡塞格伦天线和35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线。94GHz同频双线极化卡塞格伦天线研制结果表明,该天线两个端口增益分别为47.4dB和49.6dB,第一旁瓣电平分别为-19.2dB和-14.7dB,馈源端口隔离度优于-40dB,3dB波束宽度小于0.5。,交叉极化优于-30dB; 35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线的设计结果表明,馈源端口隔离度在高低频处均优于-40dB,天线工作在35GHz时,增益大于40dB,旁瓣低于-20dB；在94GHz时,增益大于50dB,旁瓣低于-20dB,交叉极化均优于-30dB,两副天线馈源端口驻波比均小于1.5。
【关键词】：毫米波气象雷达 卡塞格伦天线 高隔离度馈源 双极化 圆锥喇叭天线
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 毫米波面天线技术9-10
• 1.2.2 双极化高隔离度技术10-11
• 1.3 论文研究内容及本文主要工作11-13
• 第二章 高隔离度正交极化面天线理论与设计13-30
• 2.1 毫米波面天线设计理论13-18
• 2.1.1 抛物面天线几何特性及分析方法13-16
• 2.1.2 抛物面天线的工程设计16-18
• 2.2 卡塞格伦天线工程设计18-20
• 2.3 高隔离度面天线的馈源设计20-29
• 2.3.1 正交场馈电输入系统设计21-23
• 2.3.2 馈源天线设计23-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 94GHz同频双线极化卡塞格伦天线设计与仿真30-41
• 3.1 天线设计指标30
• 3.2 卡塞格伦天线结构参数的选择30-32
• 3.3 94GHz双极化馈源的设计与仿真32-37
• 3.3.1 正交场馈电输入系统设计33-34
• 3.3.2 圆锥喇叭设计及馈源整体仿真与优化34-37
• 3.4 94GHz同频双线极化卡塞格伦天线仿真与分析37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线设计与仿真41-55
• 4.1 天线设计任务41-42
• 4.2 卡塞格伦天线结构参数的选取42-43
• 4.3 双频正交极化馈源的设计与仿真43-51
• 4.3.1 双频正交场馈电输入系统设计44-46
• 4.3.2 圆锥喇叭设计及馈源整体仿真与优化46-51
• 4.4 35/94GHz双频正交线极化卡塞格伦天线仿真与分析51-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 天线测试方法研究与测试结果分析55-70
• 5.1 毫米波大口径天线测试方法55-58
• 5.1.1 天线远场条件及测试方法55-57
• 5.1.2 毫米波紧缩场天线测试方法及系统介绍57-58
• 5.2 毫米波天线工程结构设计、加工及测试58-69
• 5.2.1 卡塞格伦天线结构设计与加工58-60
• 5.2.2 毫米波天线测试及结果分析60-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-78
• 攻硕期间取得的研究成果78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 潘雪明,王泽美,焦永昌;一种槽耦合的双频双极化微带天*线[J];雷达科学与技术;2005年04期

  本文关键词：毫米波高隔离度正交极化卡塞格伦天线设计与研制，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：366082