基于准周期序列的阵列天线研究

作     者：刘近超 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘风明

授予年度：2019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：准周期 阵列天线 Fibonacci序列 Thue-Morse序列 旁瓣电平 

摘      要：为适应快速发展的信息时代的要求,应运而生的阵列天线在当今社会的各个领域发挥着重要作用,阵列天线的研究发展推动着通信、雷达以及具有高精尖水平的航空航天等行业的快速发展。准周期排列是一种具有短程无序、长程有序的自相似结构,本文对具有准周期排布特性的直线阵列天线的性质进行了分析研究。本文在深入研究阵列天线空间排布的基础上,提出了两种准周期阵列天线,并对其进行建模计算和数据分析。论文的主要研究成果包括以下几个方面:1)构建了Thue-Morse序列的准周期阵列天线。利用阵列天线的理论,对其进行计算分析,得出了孔径更大、波束宽度更小、旁瓣电平更低和具有较低的零陷深度的准周期阵列天线。2)考虑到阵元之间的互耦效应,为了使得仿真模拟数据更加切合实际,借助矩量法对具有Fibonacci准周期序列的阵列天线进行计算分析。与相同阵列长度的周期阵列相比,准周期阵列天线旁瓣电平更低,波束宽度更小。为充分结合准周期长程有序的特性,还对不同阵元数目的准周期阵列还进行了对比分析。还讨论了在两种阵列元素不同取值时对阵列天线的影响。3)应用广义的Fibonacci序列对阵列天线进行排布并且验证了天线性能随着Fibonacci中阵列元素B而改变的正确性以及总结了广义的Fibonacci准周期阵列天线的规律。