毫米波双频共形共口径微带天线阵列的研究
本文关键词: 共口径 共形 互耦 表面波 相控阵 出处:《东南大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:在通讯系统飞速发展的今天,无论是军用还是民用方面,对天线的要求都越来越高。共口径技术将两个或多个不同频段的天线放置于同一口径中,减少了占用空间,在同一时间能获取更多的信息。共形技术是将天线与载体表面共形,不影响载体的空气动力学性能,对于相控阵来说,更能提高波束的扫描范围。因此共形共口径天线正是当前天线发展所需要的。本文对E/Ka双波段共形共口径印刷天线进行了研究。首先研究了共口径天线单元结构,根据尺寸大小将4个E波段单元放置于Ka波段单元开孔结构中,采用三层基板并且两频段异面馈电,然后加工测试并与仿真结果对比分析。为了减少计算量,按照矩形栅格的形式组成小型阵列,考虑阵中空间狭小的问题,采用串联馈电和并联馈电相结合的形式设计馈电网络,同样制作了实物和测试并与仿真结果进行了对比分析。然后针对天线阵中单元间的互耦和表面波问题,通过对比有效抑制表面波的几种方法,最终选择了电磁带隙结构,对几种电磁带隙结构的仿真模型进行了讨论。随后研究了蘑菇型EBG和UC-EBG结构,使阵元间的互耦明显的降低,并且对这两种机构做了比对。除了互耦,还在4单元天线阵周围加入UC-EBG结构抑制其表面波的绕射,改善了方向图,而后对EBG层数的影响做了简要仿真分析。最后对共形相控阵与平面相控阵天线理论进行了介绍,并建立了圆柱共形天线单元模型,与平面单元的工作性能做了比对,分析不同的圆柱半径对共形天线的影响。针对实际天线阵列庞大的问题,为减少计算量,使用matlab软件对平面阵的波束扫描性能进行了仿真分析。
[Abstract]:With the rapid development of communication system, both military and civil, the requirement of antenna is more and more high. The common aperture technology places two or more antennas in the same aperture. The conformal technique is to conformal the antenna and the surface of the carrier without affecting the aerodynamics of the carrier, so as to the phased array. Therefore, the conformal conformal antenna is needed for the development of antenna. In this paper, we study the dual band conformal common aperture antenna of E / Ka. First, we study the single antenna of common aperture. Meta structure. According to the size of the four E band elements are placed in the Ka-band cell open hole structure, using three layers of substrate and two frequency band cross-feed, then processing test and compared with the simulation results, in order to reduce the amount of calculation. According to the form of rectangular grid to form a small array, considering the small space in the array, the feed network is designed by the combination of series feed and parallel feed. At the same time, the object and the test are made and compared with the simulation results. Then, aiming at the mutual coupling and surface wave problems between the elements in the antenna array, several methods are compared to suppress the surface wave effectively. Finally, the electromagnetic band gap structure is selected, and the simulation models of several electromagnetic band gap structures are discussed. Then, the mushroom EBG and UC-EBG structures are studied to reduce the mutual coupling between the array elements. In addition to the mutual coupling, the UC-EBG structure is added around the 4-unit antenna array to suppress the diffraction of the surface wave and improve the pattern. Finally, the theory of conformal phased array and planar phased array antenna is introduced, and the cylindrical conformal antenna element model is established. The effect of different cylindrical radius on the conformal antenna is analyzed by comparing with the performance of planar element. In order to reduce the amount of calculation, the actual antenna array is large. The beam scanning performance of plane array is simulated by using matlab software.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN822
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 姜彦南;葛德彪;杨利霞;;卫星模型散射FDTD计算的共形边界研究[J];西安电子科技大学学报;2007年04期
2 魏永华,鄢泽洪,张小苗;一种宽带天线单元及其在共形相控阵中的应用[J];空间电子技术;2005年01期
3 常军;张正慧;何伍斌;赵楠;徐况;;共形窗口像差特性与检验方法的研究[J];航空科学技术;2009年05期
4 郑京亮,王大中,杨弃疾;敷介质大圆柱面周向共形缝隙列天线的实验研究[J];清华大学学报(自然科学版);1987年04期
5 杨娟,梁昌洪;共形同轴线电容的变分解[J];西安电子科技大学学报;2002年04期
6 李荣军;;一种适用于圆柱形平台的共形数据链天线设计[J];微波学报;2012年S2期
7 金谋平;齐美清;邹永庆;;柱面共形波导裂缝天线阵列设计[J];微波学报;2012年S2期
8 戴婧怡;杨阳;李强兵;鲍卓如;;共形HIE-FDTD方法的稳定性分析及改进[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2013年03期
9 杨超,,阮颖铮,冯林;圆柱共形微带线辐射特性的理论分析[J];电子科技大学学报;1995年01期
10 杨超,练学辉,李明;圆柱共形微带线的场分析[J];电子对抗技术;2001年04期
相关会议论文 前5条
1 柏艳英;肖绍球;唐明春;王秉中;;基于方向图可重构天线的共形圆弧阵列研究[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
2 蓝朝晖;江中和;胡希伟;;FDTD建模中介质共形研究[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
3 吴琛;张敏;吴睿;张欢;;弹载共形导引头天线的仿真优化[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
4 何页;曹群生;;复杂目标散射的双加权共形FDTD方法研究[A];2010通信理论与技术新发展——第十五届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2010年
5 张阔;李秀梅;;波导柱面共形缝隙阵天线方向图优化设计[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
相关重要报纸文章 前1条
1 达砾;F—16长胖了![N];中国国防报;2002年
相关博士学位论文 前4条
1 欧昱伟;N-体问题中椭圆共形解与紧凸超曲面上闭特征的稳定性研究[D];山东大学;2015年
2 李岩;复杂载体共形天线阵的分析与综合[D];电子科技大学;2014年
3 陈光祖;(α,β)—空间某些重要射影性质和共形性质的研究[D];上海大学;2013年
4 胡雪;共形紧流形上若干几何问题研究[D];北京大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 李中明;圆柱共形微带阵列天线[D];桂林电子科技大学;2015年
2 张超;共形时域有限差分方法的并行研究及应用[D];南京理工大学;2015年
3 韩运皓;低轮廓平面及共形天线阵列散射特性研究[D];北京交通大学;2016年
4 赵海东;毫米波双频共形共口径微带天线阵列的研究[D];东南大学;2016年
5 李江;共形圆极化全息天线技术研究[D];中国工程物理研究院;2016年
6 戴婧怡;共形时域有限差分算法及其相关问题的研究[D];南京航空航天大学;2012年
7 云鹤;共形曲线的几何特征[D];大连理工大学;2011年
8 陈德健;共形粘合的离散逼近[D];广西民族大学;2013年
9 杨帆;共形Schouten泛函及其临界度量的研究[D];郑州大学;2007年
10 武超;复杂目标共形网格建模及电磁特性计算[D];西安电子科技大学;2014年
本文编号:1473372
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1473372.html