Ku波段SIW多波束天线的研究

发布时间：2017-06-04 10:00

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【摘要】：多波束天线以其覆盖面积广、高增益和低成本的优点被广泛应用于无线通信、雷达、导航及空间探测等领域。本文在Ku波段的多波束天线的工程应用上进行了一系列相关的研究工作。论文的主要工作如下：首先,介绍了天线的研究背景,重点分析了多波束天线的国内外研究现状,比较了各种多波束网络的性能优缺点；此外,还介绍了一种新兴技术：基片集成波导结构(SIW)。其次,在这些理论的基础上,研究了SIW缝隙天线的辐射原理和设计方法,设计了Ku波段的线极化SIW缝隙阵列天线。并开展了类光学技术的反射面类SIW多波束网络的研究工作：结合光学技术中反射面的偏焦原理,研究了抛物线的反射特性,分析了不同偏焦位置对反射波的相位分布的影响,从而设计了实现不同波束偏转的多波束网络,并分析了各参数对于网络性能的影响。将SIW缝隙阵列天线和多波束网络集成,完成了Ku波段线极化多波束天线的设计。在线极化多波束天线的基础上,又设计了Ku波段的圆极化多波束天线。重点分析了圆极化低副瓣行波阵列的综合,并结合多波束网络对于整体多波束天线性能进行仿真,加工测试了圆极化多波束天线,比较实测和仿真中的结果,验证了设计的可行性。最后,针对共形载体实现全向扫描的需求,设计了基于开关切换的Ku波段多波束共形天线阵列：研究了几种开缝天线的宽带特性,采用了E面开缝贴片天线的方案,详细阐述了功分网络的步骤与设计难点,完成了共形阵列天线的设计仿真,并加工测试达到了指标要求。
【关键词】：多波束天线 线极化 圆极化 缝隙阵列天线 共形
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 研究背景8
• 1.2 多波束天线国内外研究现状8-19
• 1.2.1 SIW技术9-11
• 1.2.2 基于电路形式的多波束天线11-15
• 1.2.3 基于准光学技术的多波束天线15-18
• 1.2.4 开关切换的多波束天线18-19
• 1.3 论文主要工作19-20
• 2 Ku波段SIW线极化多波束天线研究与设计20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 基于SIW的线极化驻波型缝隙天线阵列20-27
• 2.2.1 SIW纵向缝隙天线辐射原理20-22
• 2.2.2 SIW纵向缝隙的天线阵列设计22-27
• 2.3 基于SIW的线极化多波束天线27-35
• 2.3.1 SIW抛物面反射透镜网络设计27-32
• 2.3.2 SIW线极化多波束天线的设计32-35
• 2.4 本章小结35-36
• 3 Ku波段SIW圆极化多波束天线设计36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 基于SIW的圆极化行波型缝隙天线阵列36-42
• 3.2.1 SIW圆极化缝隙天线辐射原理36-39
• 3.2.2 圆极化行波阵列综合39-42
• 3.3 基于SIW的圆极化多波束天线42-49
• 3.3.1 SIW圆极化多波束天线的设计42-47
• 3.3.2 测试结果与分析47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 开关切换的共形多波束天线设计50-63
• 4.1 引言50
• 4.2 天线设计50-60
• 4.2.1 天线技术指标50-51
• 4.2.2 天线单元51-53
• 4.2.3 馈电网络53-59
• 4.2.4 共形阵列天线设计与分析59-60
• 4.3 测试结果与分析60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 5 总结与展望63-64
• 5.1 全文总结63
• 5.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68

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本文编号：420620