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1、2低副瓣甲面陣列天線設(shè)計應(yīng)用前景。當(dāng)今對于微帶天線技術(shù)的研究主要集中在以下幾個方面：高增益、低副瓣設(shè)計，這是近來微帶天線領(lǐng)域研究較多的；小型化、寬帶設(shè)計，這也是近來微帶天線領(lǐng)域研究熱點之一；多極化，多極化特性在天線應(yīng)用中有眾多優(yōu)點，比如在目標(biāo)識別和抗干擾方面的應(yīng)用。本文所設(shè)計的雷達天線是根據(jù)某型軍用中低空警戒雷達技戰(zhàn)指標(biāo)的要求而設(shè)計生產(chǎn)的，經(jīng)過分析對比本文采用了微帶印刷對稱振子作為輻射單元，結(jié)合采用了微帶功分器的功率分配網(wǎng)絡(luò)組成了平面陣列天線，該雷達在方位面有良好的分辨能力，在垂直面能覆蓋一定距離和高度的空域以實現(xiàn)雷達的中低空
2、對空搜索警戒任務(wù)；天線重量輕、剖面薄，易快速架設(shè)、撤收，機動能力強，可以完全滿足技戰(zhàn)指標(biāo)的要求。1．2研究問題和方法本文根據(jù)某型軍用雷達天線技戰(zhàn)指標(biāo)要求，論述了低副瓣平面陣列天線的研制過程。天線陣列的實現(xiàn)方案包括：天線陣面的組成、陣面分布、天線方位面及俯仰面方向圖仿真、振子單元及行列饋網(wǎng)絡(luò)的仿真設(shè)計。在天線研制中主要使用MATLAB編程仿真天線輻射振子單元的幅度和相位分布，用HFSS設(shè)計仿真了輻射單元一一微帶印刷對稱振子的方向圖，用AnsoftDesigner仿真設(shè)計了微帶功率分配器。所有仿真都加工出了實物，給出了測試結(jié)果，總
3、結(jié)了仿真結(jié)果與實際測試結(jié)果的差異與聯(lián)系，最后結(jié)合實驗的方法對天線做了進一步的調(diào)試和完善以滿足技戰(zhàn)指標(biāo)。1．3內(nèi)容安排和主要工作在第一章緒論中介紹了研究背景和應(yīng)用前景，概況，提出了微帶天線的未來發(fā)展方向。第二章，首先介紹了微帶天線的結(jié)構(gòu)和特點，射原理和微帶天線基本分析方法。闡述了微帶天線的特點和發(fā)展比較詳細論述了微帶天線的輻第三章，根據(jù)某型雷達的技戰(zhàn)指標(biāo)，仿真計算了天線的方位面方向圖、垂直面賦形圖以及輻射單元的功率、相位分布，確定了天線的實現(xiàn)形式、組陣結(jié)構(gòu)和方法。第四章，先從對陣振子的基本理論開始介紹了印刷對稱陣子的原理與設(shè)計方
4、第一章緒論3一法，印刷對稱振子模型的建立，優(yōu)化仿真，調(diào)試對比，以及加天線罩后對振子輻射的影響都傲了仿真和實物測試以及調(diào)試。第五章，論述了行饋網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案，以及功率分配比例。著重闡述了微帶功分器的仿真、調(diào)試，以及凡種不同隔離電阻的使用結(jié)果對比分析，最后總結(jié)了一些調(diào)試經(jīng)驗，并且通過仿真與實驗相結(jié)合的方法解決了微帶印刷對稱振子和微帶功分器以及微帶功分器與空氣帶狀線兩者連接后駐波比變大的問題。4低副瓣平面陣列天線設(shè)計第二章微帶天線基礎(chǔ)理論2．1微帶天線的結(jié)構(gòu)和特點微帶天線是由一塊厚度遠小于波長的介質(zhì)基片和覆蓋在它的兩面上的金屬片構(gòu)成的
5、，其中一片金屬片完全覆蓋在介質(zhì)板的一面，稱為接地板，另一金屬板的尺寸可以和波長相比擬，稱為輻射元，輻射元的形狀可以是方形、矩形、圓形、橢圓型等等，微帶天線的形式就是以它的形狀來命名的‘51，如圖2．1。輻射元包包(c)【d)圖2—1微帶天線的不同形式(a)矩形；(b)圓形；(c)半圓形；(d)等邊三角形微帶天線的主要優(yōu)點是體積小，重量輕，剖面低，容易做到與飛行器與其它物體共形，結(jié)構(gòu)緊湊，性能可靠，容易實現(xiàn)雙頻段工作和圓極化形式。微帶天線的主要缺點是頻帶窄，波瓣寬，增益不高，交叉極化大，功率容量低等。第二章微帶天線基礎(chǔ)理論2．2
6、微帶天線的輻射原理【5】f6】h互圖2—2微帶天線輻射原理由于分析微帶天線的方法不同，對它的輻射原理有不同的說法。我們以矩形微帶天線為例，用傳輸線模型分析法討論它的輻射原理，如圖2—2微帶天線輻射原理圖【6】，設(shè)輻射元的長為L，寬為W，介質(zhì)基片的厚度為h?？梢詫⑤椛湓?、介質(zhì)基片和接地板視為一段長L的低阻抗微帶傳輸線，在傳輸線的兩端斷開形成開路。根據(jù)微帶傳輸線理論，由于介質(zhì)基片厚度h<<九o(九。為工作波長)，場沿h無變化。在最簡單的情況下，設(shè)沿W也無變化。在激勵主模條件下，L=九∥2(垤微帶傳輸線的導(dǎo)波長)的傳輸場結(jié)構(gòu)如圖2．
7、2(b)所示。在兩開路端的電場可以分解為相對于接地板的垂直分量和水平分量。由于L=九g／2，兩垂直分量電場相反，水平電場方向相同。在垂直于接地板方向，兩水平分量電場產(chǎn)生的遠區(qū)場同相疊加，形成了最大輻射方向。因此，離開開路端的水平分量電場可以等效為無限大平面上同相激勵的兩個縫隙，縫的寬度為△，，長度為w，兩縫相距L=--A,g／2，縫的切線電場沿w均勻分布，電場方向垂直于w如圖2．2(c)，傳輸線模型分析方法適合研究矩形微帶天線，當(dāng)微帶天線的形狀復(fù)雜時，必須用其他分析方法討論其輻射原理。2．3微帶天線基本分析方法【5】從微帶天線
8、誕生以來，人們已經(jīng)對其進行了大量的分析研究，其分析模型也從經(jīng)驗的傳輸線模型(TLM)．腔體模型(cM)發(fā)展到了現(xiàn)在的理論上完全嚴(yán)格的全波分析方法【1J【6】。傳輸線模型(TLM)是大家都熟悉的簡化分析方法，它簡單明了，從概念上說明了微帶天線的輻射機理。它把矩形微帶的兩個開路端
