复杂天线阵列—天线罩系统的电性能研究

发布时间：2017-03-29 10:10

  本文关键词：复杂天线阵列—天线罩系统的电性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文针对天线罩工程设计中的实际问题,以等效传输线理论为基础,研究了A夹层及C夹层平板天线罩的最优电性能设计。研究了利用物理光学法对天线阵列-天线罩系统电性能进行计算的方法,结合图形界面研发了用于天线阵列-天线罩系统的电性能计算专用软件。基于天线阵列可用作测向的相位干涉仪的原理,对天线阵列-天线罩系统的相位不一致性进行了研究,分析了系统相位不一致性与测向误差间的关系。对天线罩去极化效应的机理进行研究,提出了采用变芯层厚度实现去极化效应补偿。以正切卵形天线罩为例,根据交叉极化隔离度为优化目标,设计了变厚度天线罩,采用物理光学法仿真验证了该变芯层厚度天线罩在交叉极化隔离度性能方面的优势。本文的主要工作总结如下:(1)A夹层及C夹层平板天线罩最优结构设计。针对某宽频带天线罩的高透波率指标,采用等效传输线理论研究了A夹层和C夹层平板天线罩平均透波率最优的结构设计,并利用实测数据进行了设计方法的验证;(2)结合图形界面研发了用于天线阵列-天线罩系统的电性能计算专用软件。采用物理光学法详细分析了天线阵列-天线罩系统的电性能计算,使用专用电性能计算软件分析算例,并采用实测数据验证了算法的正确性;(3)天线阵列-天线罩系统的电性能测试相位不一致的研究。基于天线阵列可用作测向的相位干涉仪的原理,详细分析了干涉仪的测向精度及误差来源,在不同测向方法和实测数据进行了对比。完善了天线阵列-天线罩系统电性能测试中的相位不一致性概念,分析了其与测向误差间的关系。运用某型A夹层结构天线罩测试数据,验证了相位不一致性和测向误差之间的正相关关系;(4)芯层变厚度实现去极化效应的补偿方法的研究。研究天线罩去极化效应的机理,推导了交叉极化隔离度计算公式,研究了天线罩各项参数对去极化效应的影响。针对某型天线罩实例,分析了工作频率、入射角度及天线罩各项参数对去极化效应的影响。提出了采用变芯层厚度的补偿的方法实现去极化效应。以正切卵形天线罩为例,结合物理光学法验证了变芯层厚度天线罩来实现去极化。和等厚度天线罩相比,该方法在交叉极化隔离度性能方面优越。
【关键词】：天线罩 等效传输线理论 天线阵列 测向误差 相位不一致性 去极化效应 变厚度天线罩
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 缩略词13-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 天线罩概述14-15
• 1.2 天线罩分析技术国内外发展现状15-16
• 1.2.1 天线罩分析技术国外发展情况15
• 1.2.2 天线罩分析技术国内发展情况15-16
• 1.3 天线罩的分类16-17
• 1.3.1 天线罩的壁横截面结构形式16
• 1.3.2 按照外形结构分类16-17
• 1.4 天线罩电性能指标17-18
• 1.5 本文主要工作18-20
• 第二章 平板天线罩最优设计及测试验证20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 等效传输线理论分析20-24
• 2.2.1 电磁波极化分解原理20-21
• 2.2.2 等效传输线理论21-24
• 2.3 平板天线罩最优结构设计24-29
• 2.3.1 性能指标要求24
• 2.3.2 材料选择24
• 2.3.3 入射角度确定24-25
• 2.3.4 A夹层最优结构设计25-26
• 2.3.5 C夹层最优结构设计26-27
• 2.3.6 实测数据验证27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 天线阵列-天线罩系统电性能的计算方法研究30-47
• 3.1 引言30
• 3.2 天线阵列-天线罩系统整体仿真方法的研究30-38
• 3.2.1 物理光学法介绍30
• 3.2.2 天线罩数据获取30-33
• 3.2.3 天线阵列的口面场值获取方法33-38
• 3.3 天线阵列-天线罩系统电性能计算软件的研发38-41
• 3.4 实际算例分析41-46
• 3.4.1 正切卵形天线罩仿真分析41-43
• 3.4.2 复杂结构天线阵列—天线罩系统仿真结果分析43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 天线阵列-天线罩系统测向误差研究47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 天线阵列测向原理47-49
• 4.2.1 单基线干涉仪测向原理介绍47-48
• 4.2.2 长短基线干涉仪测向原理介绍48-49
• 4.2.3 虚拟基线干涉仪测向原理介绍49
• 4.3 天线阵列测向精度及误差49-53
• 4.3.1 相位干涉仪测向精度分析49-50
• 4.3.2 不同测向方法实测数据对比分析50-53
• 4.4 天线阵列—天线罩系统的相位不一致性53-58
• 4.4.1 天线阵列—天线罩的相位误差概念53-54
• 4.4.2 天线阵列—天线罩系统的相位不一致性54-55
• 4.4.3 相位不一致性与测向误差关系研究55-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 天线罩的去极化效应及其补偿方法研究59-79
• 5.1 引言59
• 5.2 天线罩去极化效应分析59-62
• 5.2.1 电磁波的极化分析59-61
• 5.2.2 天线罩去极化效应原理61
• 5.2.3 天线罩去极化效应计算61-62
• 5.3 天线罩去极化效应影响因素分析62-71
• 5.3.1 工作频率及入射角度对天线罩去极化效应的影响63-68
• 5.3.2 天线罩各项参数对去极化效应的影响68-71
• 5.4 天线罩去极化效应补偿方法研究71-77
• 5.4.1 正切卵形天线罩介绍71-72
• 5.4.2 正切卵形天线罩入射角度计算72-73
• 5.4.3 正切卵形天线罩芯层厚度计算73-74
• 5.4.4 正切卵形天线罩蒙皮坐标计算74-75
• 5.4.5 变厚度天线罩交叉极化隔离度计算75-77
• 5.5 本章小结77-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 参考文献81-85
• 致谢85-86
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文86

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