Ku波段动中通变极化相控阵天线

发布时间：2017-10-12 01:41

  本文关键词：Ku波段动中通变极化相控阵天线

  更多相关文章： 动中通 变极化 相控阵 同心圆环阵

【摘要】：随着卫星通信技术的飞速发展,“动中通”技术得到了越来越广泛和深入的应用。“动中通”系统的核心部分是卫星自动跟踪模块。目前主要应用的卫星自动跟踪模块使用机械伺服系统来完成自动跟踪的功能,角度与极化跟踪精度和跟踪速度都不高。本文围绕极化和角度跟踪精度问题展开研究,设计并制备了一款工作在Ku频段的变极化相控阵天线。该天线单元采用微带天线的形式,可实现双圆极化波,用于合成任意方向的线极化波;天线阵列采用天线子阵排布成同心圆环阵列的形式,有效提升了动中通系统的极化跟踪精度和跟踪速度性能。从微带天线单元的设计入手,运用极化合成理论,使天线单元辐射的双圆极化波通过相位控制可以合成任意方向的线极化波,实现了相位控制的极化追踪。以相控阵理论为基础,进行阵列的设计,由1×8直线阵列过渡到8×8平面阵列,实现了两维±45°范围内的相控波束扫描功能。结合实际应用环境,进行整个阵列的优化设计,给出由15个8×8平面子阵旋转排布构成的同心圆环阵列方案,实现了波束高精指向、高增益和低副瓣等需求。给出了天线的制备工艺流程、单元和子阵的测试结果,表明仿真结果与测试结果吻合良好。该天线能够很好的满足实际工程需求,对动中通系统的极化和角度跟踪精度问题研究具有理论和工程实践价值。
【关键词】：动中通 变极化 相控阵 同心圆环阵
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN821.8
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 论文选题背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-15
• 1.2.1 动中通天线技术10-13
• 1.2.2 相控阵天线技术13-15
• 1.3 主要内容与章节安排15-16
• 第2章 天线单元设计仿真16-47
• 2.1 微带天线基本理论与技术16-20
• 2.1.1 微带天线基本理论16-18
• 2.1.2 圆极化微带天线的实现方法18-20
• 2.2 单元辐射部分设计仿真20-29
• 2.2.1 模型建立和重要指标优化20-22
• 2.2.2 优化仿真结果22-29
• 2.3 单元馈电网络仿真设计29-33
• 2.3.1 带状线 90°等功分电桥基本原理29-30
• 2.3.2 90°等功分电桥设计仿真30-33
• 2.4 天线单元整体设计仿真33-42
• 2.4.1 天线单元整体建模33-35
• 2.4.2 端口金属化隔离孔设计35-37
• 2.4.3 优化仿真结果37-42
• 2.5 任意方向线极化合成42-46
• 2.5.1 极化合成基本理论42-44
• 2.5.2 双圆极化波合成任意方向线极化波44-46
• 2.6 小结46-47
• 第3章 天线阵列设计仿真47-64
• 3.1 相控阵天线扫描原理47-48
• 3.2 天线 1×8 直线阵列设计仿真48-57
• 3.2.1 设计建模48-50
• 3.2.2 优化仿真结果50-55
• 3.2.3 波束控制扫描55-57
• 3.3 天线 8×8 平面阵列设计仿真57-60
• 3.3.1 设计建模计算57-58
• 3.3.2 扫描仿真结果58-60
• 3.4 完整同心圆环天线阵列60-63
• 3.5 小结63-64
• 第4章 天线加工与测试64-79
• 4.1 天线加工64-67
• 4.1.1 印制板加工64
• 4.1.2 天线整体焊接64-66
• 4.1.3 天线成品率控制66-67
• 4.2 天线测试67-78
• 4.2.1 圆极化天线测试方法67-69
• 4.2.2 天线单元测试结果69-73
• 4.2.3 天线 1×8 线阵测试结果73-76
• 4.2.4 天线 8×8 面阵测试结果76-78
• 4.3 小结78-79
• 总结和展望79-80
• 参考文献80-83
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单83-84
• 致谢84

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本文编号：1015955