低副瓣平面阵列天线设计

论文摘要

本文根据某型军用雷达天线的技战指标要求,充分论证了雷达天线的总体技术方案。天线总体技术方案包括:天线阵面的组成;阵面幅度和相位分布;天线方位面及俯仰面方向图仿真;印刷对称振子单元及行馈功分网络的仿真设计。根据指标要求文中用Matlab软件编程仿真计算了天线的行单元功率分布、行馈幅相分布、天线阵面分布;天线方位面方向图和俯仰面赋形方向图。然后根据仿真结果结合技战指标选择了平面阵列印刷对称振子天线形式,实现了技术指标要求的天线剖面薄、重量轻,易快速部署等特点;在电性能上实现了高增益,并按技战指标要求在其方位面产生低副瓣、窄波束,在俯仰面形成赋形波束等性能。文中阐述了由雷达天线技术指标到天线具体实现形式的具体方法和过程,特别对微带印刷振子单元、行列馈功率分配器的具体设计方法以及仿真和调试过程中遇到问题,最后结合多次实验测试和工程经验对遇到的问题分别给出了有效的解决方案。文中着重阐述了以下内容:(1)印刷对称振子的设计与仿真。由仿真结果做出了实物,给出了实测结果,并且分析了加上天线罩后对天线性能的影响并给出了调整方法。(2)微带功率分配器的实现方案。微带功率分配器的仿真步骤和调试过程,由于该天线工作频率较高在功分器中加隔离电阻后输入口驻波比跟仿真结果相差较大不满足设计要求。选择了多种类型的电阻做实验,最后找到一种符合设计指标要求的电阻。(3)微带线功分网络与印刷对称振子的连接;空气带状线功分网络与微带功分网络的连接。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究问题和方法
• 1.3 内容安排和主要工作
• 第二章 微带天线基础理论
• 2.1 微带天线的结构和特点
• 2.2 微带天线的辐射原理
• 2.3 微带天线基本分析方法
• 第三章 低副瓣平面阵列天线整体方案和辐射特性分析
• 3.1 某型军用雷达天线技术指标
• 3.2 天线总体方案
• 3.3 方向图设计及仿真
• 3.3.1 线阵幅相分布
• 3.3.2 方向图计算
• 3.3.3 考虑幅相误差时的方向图计算
• 第四章 印刷对称振子设计
• 4.1 对称振子原理
• 4.2 印刷对称振子原理
• 4.3 印刷对称振子的仿真设计
• 4.3.1 模型建立
• 4.3.2 对称振子结构尺寸变化时参数变化对比
• 4.3.3 仿真结论
• 4.4 印刷对称振子的调试
• 4.5 加天线罩后对振子的影响与调整
• 4.6 印刷对称振子组合设计
• 第五章 行馈网络设计
• 5.1 引言
• 5.2 行馈网络形式的选择
• 5.3 三端口功分器原理
• 5.4 微带功分器设计
• 5.4.1 微带功率分配器幅度分布
• 5.4.2 微带功率分配器仿真
• 5.4.3 微带功率分配器调试
• 5.5 微带功分器与印刷对称振子的组合调试
• 5.6 微带功分器与空气带状线功分器的连接问题
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录