近距离低慢小目标探测的全向多波束天线

发布时间：2024-05-27 20:37

　　为了应对低空飞行目标对起降飞机的威胁,一些西方国家早在上个世纪就已经开始了相关雷达技术的研究。当时,这类雷达探测的目标仅仅是鸟类,因此这些雷达又被称为“探鸟雷达”。如今,“探鸟雷达”再一次受到关注。目前,这类雷达普遍存在成本高、体积大的特点,只能应用在机场和一些重要场所。为了满足城市无人机探测的民用需求,本文设计了一种用于近距离低慢小目标探测的雷达天线,下面给出设计思路。首先,本文根据所查阅的资料初步了解了各类雷达天线的基本结构,确定以双锥喇叭天线为原型进行天线设计。其次,本文对同轴和波导传输线内场分布进行了研究,并结合仿真将带有金属隔板的环形金属波导与双锥喇叭天线馈电端相连。由于金属隔板的存在,类似同轴结构的环形金属波导被均匀分隔成若干个弧形波导,其内部场分布与矩形波导相似。当同轴探针对各段弧形波导馈电后,电场通过波导到达双锥喇叭天线进行辐射,从而实现多个端口共用一个双锥喇叭天线。接着,本文将多端口的收发天线以同心圆的形式嵌套在一起。内圈多端口发射天线的端口数少于外圈接收天线的端口数,从而确保每个端口对应的弧形波导尺寸相近。同时,将中心轴线附近的金属挖空,留出可供同轴线穿过的通孔,并...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1同轴探针馈电的干涉雷达天线

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-图1-1同轴探针馈电的干涉雷达天线a)分立元件b)组装过程图1-2天线的元件组装图1-3改用了波导结构进行馈电，通过将四面的波导渐变成环形的金属腔结构来实现宽带特性[5]。其顶部用双锥天线进行参考信号的接收，同样采用干涉测量的方式，结合下方的双....

图1-3波导馈电的干涉雷达天线

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-4-图1-3波导馈电的干涉雷达天线图1-4天线详细的内部结构对于上述这类干涉天线，国外对其内部的场模式进行了研究。由于每个馈电端口对应的方向图形状相同但对应角度不同，通过馈电同轴波导中各端口的场模式的线性叠加，使得远场方向图的合成变为可能[7]。

图1-5非对称双锥天线方向图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-此外，国外对单锥和双锥天线也有一定的研究。它们往往具有较大的宽带和H面全向的特点，且可以进行小型化设计[8]。如图1-5所示，当双锥天线两个锥角不同时，这种非对称结构可以改变方向图的主辐射方向，使其具有一定的俯仰角，从而满足实际需求[9]。a)....

图1-95G相控阵雷达探测示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-图1-8全向螺旋天线圆阵国外对相控阵在无人机探测方面的应用有一定的研究。图1-9是一种5G相控阵雷达在城市中工作的示意图。该系统工作在28GHz，采用调频连续波(FMCW)进行远距离高分辨率探测[17]。该雷达系统可以在250米范围内实现0.1....

本文编号：3983071