飞行器波导缝隙天线工程设计

论文摘要

波导缝隙天线由于体积小、重量轻、口径面幅度容易控制易于实现低副瓣、其箱梁式的整体结构能够满足高可靠性工程要求等特点,在飞行器雷达领域的应用很广泛。本文通过对波导缝隙天线原理的探讨,总结了考虑壁厚及高次模影响Elliot的三个辐射缝隙设计方程,给出了这三个设计方程在工程设计中具体应用方法。对平板缝隙天线匹配机制进行分析,建立了激励缝、耦合缝的匹配模型,给出了激励缝、耦合缝的三维仿真模型及综合设计流程。对子阵间短路板的影响进行了理论分析,并给出了处理方法。与矩形波导宽边纵向缝隙天线相比,非对称单脊波导纵向缝隙天线的理论基础和分析途径是基本一致的,因此非对称单脊波导的口径选择即截止波长的计算是一个关键点,本文对此作了介绍。采用文中的方法,进行了某型无人机SAR天线的工程设计。同时结合Asoft HFSS电磁场仿真软件对全阵作了仿真,给出了理论设计、仿真及实测的数据验证了此工程设计方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的目的
• 1.3 论文的结构
• 2 波导缝隙天线理论
• 2.1 波导缝隙的辐射原理及等效电路
• 2.2 波导缝隙天线组阵形式
• 2.2.1 行波阵及其等效电路
• 2.2.2 谐振阵及其等效电路
• 2.3 不对称脊波导缝隙阵列
• 2.3.1 不对称脊波导缝隙天线组阵原理
• 2.3.2 不对称单脊波导参数计算
• 3 波导缝隙天线工程设计方法
• 3.1 概述
• 3.2 孤立辐射缝导纳数据研究
• 3.3 辐射缝隙阵列设计
• 3.3.1 Elliot的三个设计方程及其修正
• 3.3.2 三个方程在工程设计中的应用
• 3.4 耦合缝的设计
• 3.4.1 阵列的交叉波导耦合缝馈电方式
• 3.4.2 耦合缝参数的求解
• 3.4.3 耦合波导的馈电装置及匹配设计方程
• 3.4.4 耦合缝的仿真
• 3.5 子阵的划分与子阵间短路板的处理
• 3.5.1 子阵的划分
• 3.5.2 短路板的处理
• 4 工程设计实例
• 4.1 某型机载SAR天线工程设计
• 4.2 全阵仿真及实测结果
• 5 结论
• 攻读学位期间获奖和发表论文情况
• 致谢
• 参考文献