L/C双波段共孔径宽带天线研究

作     者：冯学勇 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨林

授予年度：2008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：双波段 印刷阵子 脊波导 

摘      要：双波段雷达天线使天线的尺寸和重量大为减少,可广泛应用于功能要求多,尺寸或重量受限的星载、舰载等系统,对提高雷达的机动能力,降低整个雷达探测系统造价非常有利。 本文根据双波段雷达天线的技术要求,论证了双波段雷达天线的总体研制方案和需要解决的问题。通过对双波段天线单元形式的选择,确定了使用印刷阵子天线作为L波段阵列单元和用宽边脊波导缝隙天线作为C波段阵列单元的方案。 首先对L波段单元特性进行分析,并用HFSS建模仿真其方向图和驻波特性,在此基础上研究了其幅度相位加权。根据方向图副瓣要求,用泰勒综合法得到其幅度分布,相位采用等相分布。根据方向图主瓣半功率波束宽度要求确定其单元数和单元间距。用MATLAB编写程序计算了其幅度相位加权后的理想方向图。通过一定的功率分配网络,将我们前面设计的单元按计算的幅度相位分布组成线阵,加工实物进行测量,测试其性能满足设计指标要求,为双波段天线的整体布阵设计打下基础。 重点对C波段线阵进行了全面深入地分析。由于天线俯仰宽角扫描的原因,提出用脊波导缝隙作为C波段阵列单元,仿真计算了单个缝隙的辐射特性,并分下面5步设计出满足方向图带宽要求的线阵: 1.脊波导截止波长的计算。 2.根据方向图要求选定口径分布。 3.根据选定的口径分布计算所需求的各缝隙导纳。 4.脊波导有源导纳的计算。 5.将步骤4算得的有源导纳应用到步骤3所算得的所需导纳处。 将按照上面步骤设计的天线用HFSS建模仿真,在带宽以内,性能满足技术指标要求。按仿真尺寸加工了实际线阵。在后面的工作中,我们将对实际线阵进行测试,根据测量结果进行修正,进一步仿真,直到加工出来的实物能满足技术指标要求。 最后总结了本文所做的工作,文章对L波段线阵和C波段线阵进行了分析。重点对C波段线阵进行了分析,本文解决了设计过程中所需要解决的几个问题。由于时间关系,本课题的实验验证工作还没有完成。在以后的时间内,将在本文所做工作的基础上,继续本课题后续的研究工作。