新型共口徑天線研究.pdf

1、當(dāng)前,合成孔徑雷達(dá)的應(yīng)用是尤為廣泛的,不僅可以用來(lái)獲取地面圖像,而且還廣泛應(yīng)用于資源勘探,災(zāi)害評(píng)估,土地測(cè)量領(lǐng)域,在軍事上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。合成孔徑雷達(dá)的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一是共口徑天線,而共口徑天線的特性會(huì)影響到雷達(dá)的靈敏度以及分辨率等性能。共口徑天線的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)是多波段,寬帶,使用兩個(gè)或多個(gè)頻段共用一個(gè)天線陣列,在不同的頻帶相同的時(shí)間,可以充分發(fā)揮雷達(dá)測(cè)量的特點(diǎn),尤其是采用高低頻段組合時(shí),可以提供更多關(guān)于成像區(qū)域的信息。在各種環(huán)境和

2、工作條件下,高低頻的波段組合具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。雷達(dá)天線采用雙波段,不僅可以使天線的尺寸縮小、重量減輕,而且對(duì)于雷達(dá)天線的靈活性和降低雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)的造價(jià)都是非常有利。因此,雙波段共口徑天線的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文主要討論了兩種新型雙波段共口徑天線的總體設(shè)計(jì)方案,一種是采用蝶型結(jié)構(gòu)作為天線單元來(lái)實(shí)現(xiàn)雙波段共口徑天線,另一種是采用寬帶電磁偶極子作為天線單元來(lái)實(shí)現(xiàn)雙波段共口徑天線。最后對(duì)第一種雙波段共口徑天線組成的天線陣列

3、進(jìn)行研究,仿真結(jié)果表明該雙波段共口徑天線工作性能良好,而且具有一定的相位掃描特性。論文主要包括以下幾方面工作:
　　首先對(duì)基于頻率選擇表面的L/C雙波段共口徑天線,提出了一種L和C波段天線單元均采用蝶型天線的分層結(jié)構(gòu),并在L波段天線上嵌入對(duì)C波段呈現(xiàn)帶通特性的頻率選擇表面,減小了L波段天線對(duì)C波段天線的影響。對(duì)天線進(jìn)行加工實(shí)物并測(cè)量,最終實(shí)測(cè)的L波段天線和C波段天線S11≤-10dB的相對(duì)帶寬分別可達(dá)到15％和26%,實(shí)測(cè)增益分別

4、為7.6dB和7.9dB,與仿真設(shè)計(jì)吻合良好,對(duì)減小類似分層結(jié)構(gòu)天線之間的相互影響有重要的參考價(jià)值,以及為研究雙波段共口徑天線的整體布陣有重要的指導(dǎo)作用。
　　其次對(duì)寬帶雙波段共口徑天線,結(jié)合分層結(jié)構(gòu)的共口徑天線思想,采用一種耦合饋電的寬帶電磁偶極子作為天線單元來(lái)實(shí)現(xiàn)雙波段共口徑天線。通過(guò)在L波段天線上刻矩形縫隙來(lái)減小對(duì)C波段天線的影響。最后對(duì)極化正交和極化平行兩種天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較分析,并選擇對(duì)極化平行結(jié)構(gòu)的雙波段天線加工實(shí)物并測(cè)

5、量,實(shí)測(cè)的L波段天線S11≤-10dB的相對(duì)帶寬可達(dá)到67%,最大增益為8.7dB;C波段天線實(shí)測(cè)的相對(duì)帶寬約為90%。該雙波段共口徑天線的結(jié)果為結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的天線單元實(shí)現(xiàn)雙波段共口徑天線打下良好的基礎(chǔ)。
　　最后對(duì)L和C雙波段相控陣天線的工作特性進(jìn)行仿真分析,采用蝶型天線作為共口徑天線單元,在L波段天線上刻矩形縫隙來(lái)減小對(duì)C波段天線的影響。相控陣天線陣列的各個(gè)波段天線具有良好的工作特性,仿真的L波段天線的相對(duì)帶寬為16%,C波段