超低副瓣阵列天线

论文摘要

天线是通信系统的收发前端,其主波束宽度、副瓣电平、增益、带宽等关键指标很大程度决定了整个系统的性能,而这些指标又是相互联系的,需要在实际工程设计时折衷设计。副瓣电平是天线的关键技术指标之一,较低的副瓣可以提高信噪比,降低主波束外杂波信号的影响,可以有效提高整个系统的抗干扰能力,因此超低副瓣天线是目前阵列天线设计的热点和难点,是实现现代高性能雷达的关键技术之一。本文在工程设计着重考虑了互耦对天线性能的影响,并通过Ansoft公司的HFSS仿真软件和理论分析两条途径对设计参数进行修正设计。其主要工作如下:首先系统介绍了天线设计需考虑的主要性能指标,深入分析了其间的联系;然后全面介绍了阵列天线的理论设计基础;对天线设计中常用方法进行介绍及分析;提出了低副瓣天线的理论与工程结合可行的设计方法;并利用该方法针对具体阵列天线进行设计,通过实际加工并测试,达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 低或超低副瓣阵列天线技术的发展与现状
• 1.1.2 阵列天线互耦补偿的发展与现状
• 1.2 天线主要性能指标的物理描述
• 1.2.1 天线方向图
• 1.2.2 天线的方向性系数和增益
• 1.2.3 天线的输入阻抗和电压驻波比
• 1.2.4 天线的有效长度和有效面积
• 1.2.5 天线的效率
• 1.2.6 天线的极化
• 1.2.7 天线的带宽
• 1.2.8 天线噪声温度
• 1.3 本文的组织结构
• 第二章 线阵和平面阵
• 2.1 波瓣图乘法原理
• 2.2 一维阵列
• 2.3 二维阵列
• 2.4 本章小结
• 第三章 方向图综合
• 3.1 道尔顿-切比雪夫综合法
• 3.2 泰勒（TAYLOR）综合法
• 3.3 差波瓣和BAYLISS 分布
• 3.4 傅立叶变换法
• 3.5 伍氏（WOODWARD）抽样法
• 3.6 本章小结
• 第四章 低副瓣天线阵列设计
• 4.1 改进指标要求
• 4.2 互耦分析
• 4.2.1 逐元法
• 4.2.2 周期结构理论
• 4.2.3 互耦补偿
• 4.3 功分器设计
• 4.4 研制过程
• 4.4.1 HFSS 仿真建模
• 4.4.2 互耦设计
• 4.4.3 天线设计
• 4.5 本章小结
• 第五章 天线测试
• 5.1 实验测试及结论
• 5.2 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的论文