飛行器載體共形天線設(shè)計與仿真研究.pdf

1、隨著信息化作戰(zhàn)技術(shù)的不斷升級，為了提高戰(zhàn)斗能力、生存能力，飛行器上的各電子部件越來越朝著體積小、質(zhì)量輕、性能高等方向發(fā)展。彎曲附著在飛行器載體表面的共形天線，不僅節(jié)省了安裝空間，還符合飛行器的空氣動力學特性，減小了空氣阻力。本文以飛行器為載體設(shè)計了共形微帶天線陣列及共形超寬帶折疊縫隙對數(shù)周期天線。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，設(shè)計了傳統(tǒng)寄生貼片加載的微帶天線單元，并將其組成2?2微帶天線陣列，仿真結(jié)果表明天線增益達到7.56dB。

2、為提高天線增益，在寄生貼片加載的微帶天線單元中加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)（EBG），因EBG結(jié)構(gòu)具有帶阻特性，能夠抑制某些頻帶內(nèi)的電磁波傳播，進而提高特定頻帶內(nèi)的天線增益。將其組成2?2微帶天線陣列，仿真結(jié)果表明該天線陣列比傳統(tǒng)寄生貼片加載的微帶天線陣列增益提高了2dB。最后設(shè)計了基于EBG的寄生貼片加載的共形微帶天線陣列，仿真結(jié)果表明該共形天線陣列滿足天線設(shè)計要求。
　　其次，根據(jù)對數(shù)周期偶極子天線（LPDA）的基本原理，設(shè)計了共面波導饋

3、電的折疊縫隙對數(shù)周期天線（LPFSA）。通過改進共面波導饋電方式解決了LPFSA天線阻抗不匹配問題。通過在LPFSA的折疊縫隙單元中加載相位槽，進一步改善了天線低頻端的駐波特性。對相位槽加載的LPFSA進行加工測試，測試結(jié)果表明在1：9倍頻程的阻抗帶寬內(nèi)（即，2GHz~18GHz），駐波比小于3.5，與仿真結(jié)果吻合良好。最后設(shè)計了基于相位槽加載的共形LPFSA，仿真結(jié)果表明共形LPFSA與平面LPFSA的性能基本相同。
　　最后，

4、設(shè)計了基于分形技術(shù)的小型化LPFSA，分形結(jié)構(gòu)可以增加該天線低頻端的有效電長度，從而天線尺寸縮小了33.3％。通過對分形LPFSA進行加工測試，測試結(jié)果表明在2GHz~18GHz阻抗帶寬內(nèi)，駐波比小于3.5。在分形LPFSA的基礎(chǔ)上采用電阻加載技術(shù)，進一步改善了天線低頻端的駐波特性，實現(xiàn)了駐波比小于3.5時，1：22.5倍頻程的阻抗帶寬。最后設(shè)計了基于電阻加載的小型化共形LPFSA，仿真結(jié)果表明共形小型化LPFSA與平面小型化LPFSA