機(jī)載寬帶Vivaldi天線及組陣技術(shù)的研究.pdf

1、寬帶相控陣?yán)走_(dá)是一種在目標(biāo)成像、多目標(biāo)跟蹤、測(cè)向定位、反導(dǎo)彈等方面有重要用途的新型雷達(dá),將在未來軍用與民用領(lǐng)域中扮演重要的作用。而寬帶相控陣在無人機(jī)上的應(yīng)用更是各國(guó)研究的熱點(diǎn)。本文主要針對(duì) X波段寬帶相控陣天線的需求設(shè)計(jì)了一種寬帶Vivaldi天線單元,分析了天線單元的各結(jié)構(gòu)特性,并根據(jù)所設(shè)計(jì)的天線單元研究了其機(jī)載的組陣形式。本文主要做了以下工作內(nèi)容。
　　對(duì) Vivaldi天線的相關(guān)理論進(jìn)行了研究,證明了 Vivaldi天線滿足

2、比例變換原理,對(duì)其槽線上的電流分布特性做了研究。對(duì)Vivaldi天線各個(gè)結(jié)構(gòu)的特性與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,歸納整理了Vivaldi天線的設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)用切比雪夫多節(jié)阻抗變換器設(shè)計(jì)Vivaldi天線的阻抗匹配。之后根據(jù)指定的設(shè)計(jì)范圍,對(duì) Vivaldi天線的各天線參數(shù)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),得到天線的模型,之后對(duì)各個(gè)天線參數(shù)對(duì)天線的性能影響做出了分析與優(yōu)化,并將褶皺結(jié)構(gòu)運(yùn)用到天線中,從而得到最終的天線模型并給出了其物理尺寸。根據(jù)仿真結(jié)果,優(yōu)化后的V

3、ivaldi天線其帶寬很好的覆蓋了X波段,在X波段的回波損耗小于-12dB,駐波比小于1.8,天線增益大于7.5dB,波束寬度大于50°。最后通過比較相關(guān)成果驗(yàn)證了天線的可行性。
　　在研究設(shè)計(jì)了X波段Vivaldi天線單元后,對(duì)陣列天線的綜合方法進(jìn)行了研究。通過對(duì)比道爾夫-切比雪夫綜合法、泰勒綜合法的方向圖特性,選擇泰勒綜合法對(duì)機(jī)載相控陣進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后應(yīng)用之前設(shè)計(jì)的 Vivaldi天線來進(jìn)行機(jī)載布陣。用16個(gè)天線單元進(jìn)行泰勒綜合