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(jié)構(gòu)特性，而具有高增益、強(qiáng)方向性和質(zhì)量輕、機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，因此，反射陣列天線成為當(dāng)前天線領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，提出了本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排。
　　第二章是關(guān)于后續(xù)章節(jié)中所要使用到的分析技術(shù)的介紹，內(nèi)容

2、包括單元移相特性分析方法和陣列表面相位分布設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。本章首先對(duì)比了現(xiàn)有的單元分析技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，然后使用波導(dǎo)模擬器技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)典單元的移相性能做了全面對(duì)比，以便為新型高性能單元的研究提供指導(dǎo)和參考。本章第二部分創(chuàng)新地提出了一種饋源輻射場(chǎng)相位補(bǔ)償技術(shù)，這種技術(shù)能夠最大程度地減小因喇叭相位中心的不確定性所導(dǎo)致的陣列表面相位分布設(shè)計(jì)的誤差。
　　第三章對(duì)反射陣列天線的寬帶技術(shù)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(jìn)一步向大容量、多功能方向發(fā)展和應(yīng)用的一大“瓶頸”，因此提升帶寬便成為了本章的研究重點(diǎn)。首先分析限制帶寬的因素，給出解決途徑。然后重點(diǎn)以拓展單元帶寬為突破口，提出兩種基于單層結(jié)構(gòu)的新型寬帶單元的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)討論不同參數(shù)對(duì)單元移相特性的影響，給出了等效電路模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，以這兩種新型寬帶結(jié)構(gòu)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(nèi)增益的改善和帶外雷達(dá)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(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)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(shè)計(jì)過(guò)程，最后介紹了天線輻射性能的實(shí)測(cè)結(jié)果和天線RCS的計(jì)算結(jié)果。結(jié)果顯示采用該頻率選擇表面的反射陣列天線，在實(shí)現(xiàn)了天線在整個(gè)帶外RCS的縮減（最大縮減15dBsm）的同時(shí)，帶內(nèi)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(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算方法。首先建立基于陣中單元方向圖的遠(yuǎn)場(chǎng)計(jì)算公式，然后分別以平面陣列和共形陣列兩種實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性，最后將“陣中單元模型”改進(jìn)為“陣中子陣模型”，此舉可以有效彌補(bǔ)單元模型合成效率低下的不足，計(jì)算效率可成倍提升?？傮w而言，本章所采用的陣中模型技術(shù)，與反射陣列天線遠(yuǎn)場(chǎng)的傳統(tǒng)分析技術(shù)相比，擁有互耦計(jì)入的高度