高阻抗表面在阵列天线中的应用研究
本文选题:高阻抗表面 切入点:基片集成波导 出处:《电子科技大学》2016年硕士论文
【摘要】:高阻抗表面属于介质-金属型电磁带隙结构,其新颖的同相位反射特性与表面波抑制特性为微波领域带来了许多新的可能性与设计方案。本文主要研究了高阻抗表面在基片集成波导阶梯开口天线中关于后瓣抑制、互耦抑制及RCS缩减的应用。首先,对高阻抗表面基本原理进行分析。从高阻抗表面等效模型出发,根据边界条件与表面波产生条件,分析了高阻抗表面的同相位反射特性和表面波抑制特性。其次,提出基片集成波导E面阶梯开口天线这一天线模型。其具有体积小,反射系数低等优点,作为本文的天线单元,开展以下工作。1.利用高阻抗表面的表面波抑制特性抑制天线单元后瓣。分析表明本文所用的天线单元上下表面后向传播的表面波激励起的二次辐射是天线后瓣的主要来源,结合高阻抗表面的表面波抑制特性,在天线表面加载高阻抗表面结构,对表面波进行反射、抑制,从而减小天线后瓣,同时提高天线增益与方向性。并进行实验验证。2.利用高阻抗表面抑制阵列天线互耦。针对阵元间的互耦会带来天线增益下降,方向图改变,驻波变差等危害,利用高阻抗表面的表面波抑制特性,截断阵元间表面波产生的耦合,提高阵元间隔离度,减少耦合量,从而提高天线性能。并进行实验验证。3.利用高阻抗表面减缩阵列天线RCS。随着阵列数量增大,天线RCS增大且通常手段难以抑制,利用高阻抗表面同相位反射特性进行RCS抑制。研究了高阻抗表面在基于SIW阶梯开口天线组成的阵列口径面RCS缩减理论,并进行了仿真分析。
[Abstract]:The high impedance surface belongs to medium metal type electromagnetic bandgap structure, the novel with the reflection characteristics and surface wave suppression for phase of microwave field has brought many new possibilities and design. This paper mainly studies the high impedance surface opening on flap in the suppression of antenna of substrate integrated waveguide ladder, mutual coupling suppression and RCS application reduced. Firstly, the basic principle of the high impedance surface is analyzed. From the point of view of high impedance surface equivalent model, according to the boundary conditions and surface wave conditions, analysis of the high impedance surface with the phase reflection characteristics and surface wave suppression characteristics. Secondly, it puts forward a model of antenna substrate integrated waveguide aperture antenna. The E step has the advantages of small volume, low reflection coefficient, as the antenna unit, carry out the following work by using.1. wave high impedance surface suppression suppression antenna unit after flap analysis. Show that the antenna unit is used in this paper on the surface to surface wave excitation spreads up two radiation is the main source of flap antenna, surface wave with high impedance surface suppression characteristics in the loaded antenna surface high impedance surface structure of surface reflection, inhibition, thereby reducing the antenna flap, while improving the antenna gain and direction. And carry on the experiment using.2. high impedance surface antenna array mutual coupling suppression. For the mutual coupling between elements will bring down the antenna gain, direction change, standing wave variation and other hazards, using surface wave suppression characteristics of high impedance surface, truncated coupling between array elements generated surface waves, improve inter element isolation, reduced coupling, so as to improve the antenna performance. And verified using.3. high impedance surface array antenna array with reduced RCS. number increases, RCS increases and usually means to antenna Suppression and suppression of RCS by using high impedance surface and phase reflection characteristics. The RCS reduction theory of high impedance surface based on SIW stepped aperture antenna array is studied and simulated.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN820
【参考文献】
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,本文编号:1656740
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