弹载宽波束双极化天线与双频圆柱共形阵天线设计

作     者：刘肃正 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张福顺;桂延宁

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：天线 弹载 宽波束 双极化 圆柱 共形阵 

摘      要：论文结合科研项目进行选题研究,研究工作主要包括两部分:第一部分研制了弹载宽波束双极化天线阵,仿真和测试结果表明该天线达到了工程应用要求;第二部分设计了BDⅢ与GPS双频圆柱共形阵天线,设计结果满足指标要求。论文的主要研究内容为:一、弹载宽带宽波束双极化天线阵研制根据弹载天线的工程指标要求,论文首先介绍了弹载天线的含义、应用及研究现状,指出了弹载天线实现宽频带、双极化、宽波束高增益覆盖特性等技术难点,并给出了天线的设计方案。采用两个正交的偏心双线馈线对分层孔径微带贴片进行耦合激励的结构形式,分别设计了工作在S波段和X波段的收/发天线阵列,并加工了实验样机。测试结果表明,天线样机安装尺寸直径仅为150mm,高度为35mm,且天线用螺钉安装在金属背腔内抗振能力强。该天线辐射定向的双线极化波,在工作频率范围内均小于2.0,在±60°波束范围内增益大于-3dB,所有指标均满足设计的要求,达到了设计的目的。二、BDⅢ与GPS双频圆柱共形阵天线设计根据圆柱共形阵天线的工程指标要求,论文首先介绍了相关的概念及发展现状,指出了天线设计的技术难点,并给出了所选择的天线设计方案。采用仿真软件Ansoft HFSS对所提出的BDⅢ与GPS双频圆柱共形阵的电性能进行了仿真,设计结果表明,在指标要求的频带内,电压驻波比小于1.6,实现右旋圆极化辐射,方位面360°覆盖且增益大于-2dB,满足BDⅢ与GPS双频圆柱共形阵天线的工程指标要求,为后续实验样机的研制奠定了良好的基础。