微帶反射陣列天線的研究.pdf

1、反射陣列天線因擁有空間饋電和大量單元組陣的結構特性，而具有高增益、強方向性和質量輕、機動靈活的特點，因此，反射陣列天線成為當前天線領域的研究熱點之一。本論文圍繞微帶反射陣列天線的單元和陣列分析展開研究。
　　第一章概述了本文的研究背景，介紹了反射陣列天線的工作原理、常見的典型單元類型，回顧了反射陣列天線的發(fā)展歷程及當前國內外研究動態(tài)，提出了本文的研究內容和結構安排。
　　第二章是關于后續(xù)章節(jié)中所要使用到的分析技術的介紹，內容

2、包括單元移相特性分析方法和陣列表面相位分布設計兩個方面。本章首先對比了現(xiàn)有的單元分析技術的優(yōu)缺點，然后使用波導模擬器技術對傳統(tǒng)經(jīng)典單元的移相性能做了全面對比，以便為新型高性能單元的研究提供指導和參考。本章第二部分創(chuàng)新地提出了一種饋源輻射場相位補償技術，這種技術能夠最大程度地減小因喇叭相位中心的不確定性所導致的陣列表面相位分布設計的誤差。
　　第三章對反射陣列天線的寬帶技術展開研究。反射陣列天線最大的缺陷就是工作頻帶窄（小于5％），

3、這一缺陷已經(jīng)成為制約其進一步向大容量、多功能方向發(fā)展和應用的一大“瓶頸”，因此提升帶寬便成為了本章的研究重點。首先分析限制帶寬的因素，給出解決途徑。然后重點以拓展單元帶寬為突破口，提出兩種基于單層結構的新型寬帶單元的設計方案，詳細討論不同參數(shù)對單元移相特性的影響，給出了等效電路模型和實驗測試結果。數(shù)值仿真和實驗測試表明，以這兩種新型寬帶結構為單元的反射陣列天線的工作帶寬有效提升至17.2%和25.2%。
　　第四章圍繞反射陣列天線

4、帶內增益的改善和帶外雷達散射截面（RCS）的縮減展開研究。首先分析影響RCS和限制增益的主要因素，提出以頻率選擇表面結構代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實心金屬地板的解決方案，然后給出新型頻率選擇表面地板的分析、設計過程，最后介紹了天線輻射性能的實測結果和天線RCS的計算結果。結果顯示采用該頻率選擇表面的反射陣列天線，在實現(xiàn)了天線在整個帶外RCS的縮減（最大縮減15dBsm）的同時，帶內的工作性能得到了較好的保持，甚至在增益上還提高了1.1dB，副瓣電平顯著

5、降低了6.4dB，天線的邊緣的雜散輻射得到了一定程度的抑制。
　　第五章建立了一種基于“陣中模型”的大型反射陣列天線的遠場計算方法。首先建立基于陣中單元方向圖的遠場計算公式，然后分別以平面陣列和共形陣列兩種實例驗證了該方法的有效性，最后將“陣中單元模型”改進為“陣中子陣模型”，此舉可以有效彌補單元模型合成效率低下的不足，計算效率可成倍提升?？傮w而言，本章所采用的陣中模型技術，與反射陣列天線遠場的傳統(tǒng)分析技術相比，擁有互耦計入的高度