圆锥共形相控阵天线及天线罩设计
[Abstract]:Conformal phased array antenna is a new type of array antenna which combines conformal antenna with phased array antenna. It combines the advantages of conformal antenna and phased array antenna and has a wide application prospect in aircraft. Radome is an important part of radar antenna system. Therefore, in this paper, the conformal antenna carrier is used to design and analyze the whole structure of conical conformal phased array antenna-radome under the condition of considering the influence of the radome. The main research contents can be divided into the following four parts: the design of conformal phased array antenna unit. Aiming at the characteristics of conformal phased array antenna unit, such as wide band, wide beam and easy to install conformal, microstrip patch and printed butterfly slot antenna unit working in Ku band are designed in this paper. The microstrip patch antenna uses square radiation patch and dielectric substrate. The impedance bandwidth of the port echo loss less than -10 dB is 0.9GHz E plane and 3dB beam width of H plane are 92.8 掳and 81.7 掳, respectively. In order to further improve the impedance bandwidth, a butterfly slot antenna fed by a coplanar waveguide is designed. The impedance bandwidth of which the return loss is less than -10 dB is 53.4 掳and 53.5 掳at the E plane of 1.56 GHz and the 3D B beam width of the H plane, respectively. On this basis, two antennas are processed and tested, and the results are in good agreement with the simulation results. At first, the transmission line theory of four terminals is used to simulate the transmittance of the radome, and the A sandwich structure and material parameters which meet the requirements of wide band are obtained. On this basis, aiming at the 3D B beam width variation and the aiming error of the radome, the PO physical optics method is used to optimize the radome. Finally, the overall structure of the radome that meets the engineering requirements is obtained by simulation. Mathematical modeling and mutual coupling analysis of conformal arrays. Firstly, the vector pattern superposition model of conformal array is established for any conformal surface array. Then, the mutual coupling matrix of conformal array is solved by combining the scattering method of mutual coupling analysis and the concept of active pattern of antenna element. Finally, the whole structure of conformal phased array antenna-radome is simulated and analyzed, and the simplified algorithm of large array is discussed. Low sidelobe pattern synthesis of conformal phased array antenna-radome. At first, the Taylor line-source synthesis method is applied to the pattern synthesis of conformal array by using the aperture projection method, and the low sidelobe pattern synthesis of the single-polarization conical conformal phased array antenna and radome is realized. Then, the mutual coupling correction of conformal phased array with single polarization cone is completed with the aid of array mutual coupling matrix. Finally, the conformal array is constructed by using dual polarization antenna element, and the configuration of the opposite direction diagram and the polarization form are designed jointly to achieve the purpose of improving the polarization purity.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN821.8;TN820.81
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,本文编号:2428780
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