一维相扫天线阵列的设计与研究

发布时间：2020-09-09 15:18

　　 一维相扫天线阵列是雷达技术以及现代通信技术的重要部分,各领域日益增强的军事需求以及民用需求有力地推动着一维相扫天线阵列的迅猛发展。各个应用领域迫切需求高性能的一维相扫天线阵列。一维相扫天线是新一代天线阵的关键技术之一,它利用天线单元组成线阵形成波束,再将线阵组成面阵,在一个维度上进行相扫,具有波束灵活可控、副瓣电平低等特点。本文针对一维相扫天线重点开展了以下几个方面的工作:首先,为了实现27.5GHz-28.5GHz的第五代移动通信频段的一维相扫天线,研究设计实现了Vivaldi天线阵,将Vivaldi天线并排组成E面8单元阵列,通过悬置微带线和SMPM接头构成的一分八功分网络进行馈电,有效降低了天线馈电损耗,改进了天线噪声系数,提高了收发效率。实测表明:在27.5GHz~28.5GHz频带内,带内回波损耗小于-10d B,增益高于13d B,副瓣电平低于-12d B。又将8单元线阵组成面阵进行了一维相扫仿真,结果表明增益和副瓣电平在64.8°波束扫描范围内均符合要求。然后,为了实现12.25GHz-12.75GHz的卫星频段的一维相扫天线,研究设计实现了脊波导缝隙天线一维阵列,将脊波导开缝组成8缝隙阵,通过脊波导一分二功分器进行功率分配,最后通过SMA接头转脊波导进行馈电。实测表明:在12.25GHz~12.75GHz频带内,带内回波损耗小于-7d B,增益高于13d B,副瓣电平低于-12d B。又将8缝隙线阵组成面阵进行了一维相扫仿真,结果表明增益和副瓣电平在58.2°波束扫描范围内均符合要求。最后,为了实现14GHz-16GHz频段自组网设备的一维全向天线,研究设计实现了8单元U型槽矩形微带贴片天线阵。将单元按照相邻U型槽单元方向相反的方式排列组成一维阵列,再用微带功分器进行功率分配,最后通过SMPM表贴接头进行馈电。实测表明:在14GHz~16GHz频带内,带内回波损耗小于-15d B,增益高于14d B,副瓣电平低于-12d B。又将8单元U型槽微带贴片天线阵组成圆弧阵进行了仿真,通过分别调节8个单元的馈电相位仿真得符合要求的辐射方向图。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN820
【部分图文】：

线极化矩形缝隙天线

线性渐变缝隙天线

（a）同轴线馈电

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 宋国栋;李建新;张金平;高铁;;新型双极化波导缝隙天线研究[J];现代雷达;2010年12期

2 童芸;张杰;李春晓;关仲辉;;宽带U型槽矩形贴片微带天线设计[J];微波学报;2008年04期

3 谢拥军;辛娟;王鹏;;波导缝隙阵天线的快速优化设计[J];电子学报;2006年09期

4 鲁加国;适于一维相控阵宽角扫描的非对称单脊波导裂缝线源[J];现代电子;2001年04期

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1 王新龙;机械扫描雷达多目标追踪系统研究与实现[D];电子科技大学;2012年

本文编号：2815138