波导缝隙天线阵列论文-薛皓仁

波导缝隙天线阵列论文-薛皓仁

导读:本文包含了波导缝隙天线阵列论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:场面监视雷达,波导缝隙天线,极化滤波片,水平极化

波导缝隙天线阵列论文文献综述

薛皓仁[1](2019)在《波导缝隙天线阵列的水平极化纯度设计与优化研究》一文中研究指出伴随着全球航空业的迅猛发展,机场的飞机起降架次和地面通勤服务车辆数目急剧增加,如何在复杂的机场环境下管理日益增多的飞机和地面通勤服务车辆,将成为未来机场地面指挥管理亟需解决的问题。此外,由于人为、气候、地形因素,尤其是在低能见度甚至视线被障碍物遮挡的情况下,塔台和站坪的管理指挥工作将变得更加复杂。故场面监视雷达成为了解决以上问题的重要一环,而作为这一雷达系统的重要硬件组成部分——波导缝隙阵列天线,在各场面监视雷达中广泛应用。波导缝隙天线是指在波导壁上开一系列特定角度和深度的缝隙,通过破坏波导壁电流进而实现电磁波的辐射。在物理结构上,波导缝隙天线的馈电与辐射系统是一体的,所以具有结构简单、安装方便、强度较好等优点;在性能指标上,波导缝隙天线同时兼有传输线与辐射天线的双重特性,所以具有辐射效率高、波瓣窄、副瓣低等优点。但是单独的波导缝隙并不能实现场面监视雷达要求的所有特性:低副瓣、窄波瓣、俯仰面方向反余割平方赋形、圆极化辐射等,往往需要与其他功能模块进行良好的匹配,方能实现。故本文主要的研究工作包括对波导缝隙天线的极化特性进行探讨研究,并依托实际工程项目展开相应工作的探究。1.对简单的波导缝隙天线的研究:基于最简单的波导缝隙结构,在给定一个矩形波导的情况下对其缝隙切深深度和倾角进行分析,借助HFSS仿真软件和实物测试结果得出变化规律。2.装配极化滤波片后极化性能的探究:在已有的波导缝隙天线的基础上设计合适的极化滤波片并装配,减少作为交叉极化的垂直极化分量。按照一般的设计是利用传输线理论设置好滤波片匹配时的导纳使得波导缝隙天线和极化滤波片匹配良好,而对于两者的设计缺乏合适的模型和简单的公式,力求在研究过程中形成有效的设计流程。3.极化纯度的优化:在完成计算机仿真后结合实物测试进行极化纯度的优化设计,以上述的研究为基础,更进一步地提炼已有成果,结合工程上的可实现性分析并完善。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-03-31)

季爽[2](2018)在《基于间隙波导技术的毫米波缝隙天线及阵列研究》一文中研究指出本文以毫米波高性能天线为背景,研究了间隙波导这种新型传输线在波导缝隙阵列天线设计中的应用。本文所做的主要工作和创新点如下:新型间隙波导传输线特性的研究:参考大量文献,在国内外研究现状中总结了近年来关于间隙波导技术的主要研究方向及相关成果。介绍了间隙波导的分类、特点,以槽型间隙波导为例,分析了其在场型及传输特性方面都与矩形空腔波导相似,并研究了其实现单模传输及组阵没有栅瓣出现时需要满足的尺寸要求。针对其二维组阵时宽边尺寸过大易引发栅瓣的问题,创新性地提出两种解决思路:引入子阵进行“一对多”馈电和引入改进型平面印刷电磁带隙结构。基于间隙波导串馈的高次模腔缝隙阵列的设计:采用波导缝隙阵列设计中常见的软件提取缝隙电导函数的方法,设计了槽型间隙波导馈电高次模介质腔子阵的均匀平面阵列天线,效率较高。通过调整耦合缝隙,对阵列进行泰勒加权,设计的16X8元低副瓣平面缝隙阵列仿真性能良好,可以满足汽车前向防撞雷达天线的指标要求。采取软件缝隙参数提取的方式,尝试通过加载了单元的耦合缝隙调整口径分布,是本部分的创新点。基于新型平面介质印刷倒叁角型电磁带隙结构的缝隙阵列设计:引入一种平面印刷型的电磁带隙结构,对槽型间隙波导传输线进行了改进,并分析了各尺寸对结构的阻带特性的影响,查看了传输线的性能。由于这种结构的介质板相对很薄,相应的排列周期可以很小,可以适当减小间隙波导宽边尺寸,有利于平面缝隙阵列的设计。在低频段,这种结构尺寸小带来的优势将更加明显。此外,相比销钉型结构,在毫米波段,平面印刷型的结构加工难度会减小很多。设计了一个8×8元缝隙阵验证了改进后的波导阵列性能,证明了用改进后的传输线设计平面缝隙阵列的可行性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-06-01)

吴迪,李世举,贺连星[3](2017)在《一种K波段旋转布阵波导缝隙天线阵列》一文中研究指出针对低功耗条件下宽带高速率卫星通信的应用需求,采用单根波导缝隙天线单元,设计一种K波段旋转布阵的立体阵,该阵列天线可实现波束在俯仰面±45°范围内的二维高增益全覆盖。本阵列天线由31个宽边开缝的波导缝隙天线单元组成,通过Taylor加权方式,使旁瓣降低28.6d B,同时进一步提高了天线最大增益。所设计天线单元的最大增益为21.8d B,天线阵列在[-46.3,47.1]的范围内,二维增益均大于17d B。所设计阵列天线具有低功耗及高增益全覆盖的优点,特别适用于高速率卫星通信应用。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集(上册)》期刊2017-10-16)

吕政良,黄帅,李艳艳,陈捷,刘姜玲[4](2016)在《并行高阶矩量法分析波导缝隙天线阵列》一文中研究指出本文结合工程实际,采用并行高阶矩量法分析一个93单元数波导缝隙天线阵列的辐射特性。受限于计算资源,采用传统矩量法计算Ka波段波导缝隙天线阵列十分困难。高阶矩量法恰能大幅提高求解此类电大尺寸问题的能力,此外基于分块矩阵的高效并行策略能极大地提高计算规模并减少计算时间。文章最后通过与商业软件和实测结果对比,证明该算法有效性。(本文来源于《2016年全国军事微波、太赫兹、电磁兼容技术学术会议论文集》期刊2016-08-17)

马世娟[5](2016)在《两端馈电的双圆极化波导缝隙天线阵列》一文中研究指出为了提高低截获概率雷达系统的性能,针对低截获概率设备对发射天线的需求,本文设计了一种宽频带、高增益、共口径双圆极化天线,通过控制端口馈电方式实现左、右旋圆极化捷变。同时,该天线可通过频率变化实现波束扫描。本文的主要研究成果如下1)借助电磁仿真软件Ansoft HFSS对T型复合缝隙单元进行仿真分析,矩量法求出的单元中两个缝隙的口径场分布与HFSS仿真出的口径场分布基本吻合。2)在对单元仿真的基础上发现,从具有一个复合缝隙单元结构的一端进行馈电时可以实现一种旋向圆极化,从另外一端进行激励时可以实现另外一种旋向圆极化,且两端馈电的增益方向图基本呈现对称的现象。基于上述特点,为了获得通过控制端口馈电方式实现左、右旋圆极化的要求,设计了单元间的间距相同且单元大小相同的标准波导线阵。为了抑制栅瓣的产生,采取在标准波导中填充介电常数为2.3的聚四氟乙烯的方法。3)根据对天线线阵馈电的要求,设计了波导/同轴馈电结构。采用波导宽边同轴探针耦合方式对波导缝隙线阵进行激励,以实现同轴与波导的阻抗匹配。并对面阵进行了设计与研究,阻抗带宽为2.25 GHz的范围内,轴比与方向图等均满足要求,并且能够实现8.5°范围内的频率扫描。4)为了拓宽该双圆极化天线的工作带宽,本文进行了进一步的研究。最终采取介电常数2.3的聚四氟乙烯填充于非标准波导的方法,该面阵结构能够实现绝对工作带宽由2.25 GHz提高到3.75 GHz,驻波比均小于1.5,XY面与“近XZ面”两个面内的3 dB波瓣宽度均小于小于5°,且3 dB波瓣宽度内所对应的轴比小于3dB,并能够实现14°的频率扫描。5)对工程实际加工中比较关心的天线各尺寸参数对波导缝隙天线性能的影响进行模拟误差分析。将MATLAB产生一定范围内的随机误差加入波导天线的主要尺寸参数,包含单元间的间距误差、单元中两缝隙的间距、缝隙偏置、缝隙长度、缝隙倾斜角度五个参数来进行模拟误差分析。6)在对波导中磁场分布研究的基础上,设计了实现同功能的另外一种X型波导缝隙阵列,并在对线阵设计的基础上对该X型波导缝隙面阵进行设计,阻抗带宽为2GHz范围内,轴比与方向图等均满足要求。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01)

戴一鸣[6](2015)在《K波段波导缝隙天线阵列的设计》一文中研究指出波导缝隙天线是一种在波导表面切割缝隙,令波导内传输的电磁波透过缝隙向外部空间辐射的一种口径天线,具有口径易控制、低副瓣、小型化、易共形等特点。由于这些特点,波导缝隙天线广泛应用在军用和民用的各种产品中,尤其在汽车雷达应用方面有着其他类型天线无法取代的优势。本文设计一种应用于汽车防撞雷达的K波段波导缝隙阵列天线。首先对K波段24GHz波导缝隙天线在汽车雷达中的研究意义进行阐述,分析波导缝隙天线国内外的研究现状及发展。以巴比涅原理为基础介绍波导缝隙天线的理论基础,再对其等效电路进行分析和计算,并对不同开缝形式和行波阵、驻波阵两种缝隙组阵形式分别进行总结。讨论了叁种口径分布的方法,着重对泰勒综合法进行介绍并与其它方法进行比较。然后根据设计指标选取天线的总体设计方案。通过泰勒综合法计算电流加权分布设计各个缝隙的分布,利用仿真软件HFSS分别对波导缝隙单元和波导缝隙直线阵列天线进行建模仿真,设计18个单元的波导缝隙直线阵列,利用同轴波导转换器对其馈电,并对其辐射方向图和回波损耗等结果进行分析。然后将软件仿真设计的波导缝隙天线加工出实物,对其进行测试,得到辐射方向图,回波损耗等测试结果,基本达到设计要求,并对测试结果进行误差分析。(本文来源于《安徽大学》期刊2015-04-01)

赵怀成,卢晓鹏,汪伟,吴文[7](2013)在《金属栅隔离大型波导缝隙天线阵列设计》一文中研究指出基于传统的场分析设计和传输线理论,利用金属栅隔离减小阵列之间的互耦阻抗的方法给出了一种大型波导缝隙阵列的设计方法。该方法是通过在单列波导缝隙阵列两边加载金属栅来减小缝隙之间的相互耦合,使不同波导之间可以独立设计,从而大大减小计算量和设计难度。最后使用该设计方法设计研制了一个工作频率为9.0 GHz的8×8单元波导缝隙阵列,并进行了仿真和测试,实验结果和仿真结果相吻合,证明了本章设计方法的有效性。(本文来源于《2013年全国微波毫米波会议论文集》期刊2013-05-21)

田博[8](2012)在《基于LCP多层半模基片集成波导漏波缝隙天线阵列的仿真设计》一文中研究指出本文课题是对基于LCP(液晶高分子聚合物)材料设计的双层SIW(基片集成波导)漏波缝隙天线阵列进行仿真和研究。根据已知的基片集成波导与矩形波导的相关参数等效公式,设计出工作于Ka波段的基片集成波导模型。再通过CST仿真软件中的参数扫描和优化功能最终得到具有良好传输性能的模型。随着LTCC(低温共烧陶瓷)和LCP以及多层PCB(印刷电路板)电路工艺的发展,多层结构之间的能量传输被提出了更高的要求。本文将LCP介质基板材料应用于工作在Ka波段的基片集成波导和半模基片集成波导的设计中,按照传统的多层基片集成波导矩形开槽耦合能量的结构设计出双层基片集成波导模型,并在第叁章结尾给出了另外一种通过打开耦合金属层使能量耦合至下层的双层传输结构。结合相应的多层结构和较优的基片集成波导模型可以用来设计多层功分器。功分器是用来分配微波功率以及具有定向传输性的微波器件。矩形波导功分器虽然具有高Q值,功率容量大等优点,但是由于体积较大,不易集成,无法大规模的应用于更高要求的微波器件加工制造中。基片集成波导功分器具有以上优点且体积较小,本文在双层基片集成波导结构基础上实现一分四功分器结构。此功分器结构同样工作于Ka波段,基于LCP介质材料,较之传统的基片集成波导功分器结构更加紧凑,传输效率更高。基于以上半模基片集成波导一分四双层功分器,可以进行缝隙式天线的设计。谐振式缝隙天线阵列是一种比较常见的漏波天线,本文在已有设计方法的基础上仿真设计出工作在Ka波段基于LCP材料的半模基片集成波导缝隙天线阵列,并将其集成在双层一分四功分器后端,并在此基础上设计出双层半模基片集成波导缝隙天线阵列以及给出结果分析。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2012-12-01)

赵怀成[9](2011)在《波导缝隙天线阵列及功率合成波导透镜天线的研究》一文中研究指出波导缝隙天线阵列具有结构简单、辐射效率高、交叉极化小、易于共形以及功率容量大等优点,近年来在雷达、航海以及各种通信系统中得到广泛的应用。而在其中一些需要大功率输出的毫米波系统中,毫米波准光功率合成器也成为一个研究热点。因此,本文针对微波、毫米波波导缝隙天线的设计方法以及波导透镜天线应用于毫米波准光功率合成器设计进行了一系列的研究,具体工作如下:(1)利用MoM计算拟合的方法给出了一个波导缝隙的电场分布函数,该表达式计算误差在2%以内,并且在此基础上结合场分析法推导出波导缝隙天线的基本设计方程;从而改进了传统的Elliott波导缝隙阵列的设计方法,提高了设计效率。最后采用该方法设计研制了一个工作频率为9.375 GHz的4单元低副瓣缝隙天线阵列,仿真和测试结果吻合较好。(2)分析了介质加载缝隙的结构等效模型,推导给出了介质加载波导缝隙的导纳计算公式,进而给出了介质加载的波导缝隙天线阵列的理论设计方法。最后设计并研制了一个工作频率为17.4 GHz的8单元缝隙阵列,测试结果和设计值相符。(3)基于传统的场分析设计和传输线理论,利用金属栅隔离减小阵列之间的互耦阻抗的方法给出了一种大型波导缝隙阵列的设计方法。该方法是通过在单列波导缝隙阵列两边加载金属栅来减小缝隙之间的相互耦合,使不同波导之间可以独立设计,从而大大减小计算量和设计难度。最后使用该设计方法设计研制了一个工作频率为9.0GHz的8x8单元波导缝隙阵列,并进行了仿真和测试,实验结果和仿真结果相吻合,证明了本章设计方法的有效性。(4)提出了一种新型宽带波导椭圆缝隙结构,并将其应用于波导缝隙天线的设计。在普通矩形缝隙的基础上对波导椭圆缝隙阵列的设计方法做了深入的研究,推导出了椭圆谐振缝隙的归一化电导计算公式,结合电磁场仿真软件和传输线理论给出了椭圆缝隙阵列的设计方法。最后基于SAR系统应用设计了一个X波段的8单元波导缝隙阵列,测试结果与仿真结果具有较好的一致性。(5)利用不同平行板波导之间的传播相速的不同构造了二维波导透镜,在波导传播TE10波的情况下给出了等效折射率的计算公式;并且将波导透镜天线应用于毫米波准光功率合成器的设计,对二维Hyperbolic波导透镜和二维Meniscus波导透镜功率合成器性能进行研究;最后在Ka频段上研制并测试了10路功率合成网络,测试结果和仿真结果相符。(本文来源于《南京理工大学》期刊2011-04-01)

陈莽[10](2004)在《波导缝隙天线阵列的散射特性研究》一文中研究指出利用矩量法和物理光学法分析了平板波导缝隙阵列天线的散射特性。根据等效原理,天线的散射包括模式项散射和结构项散射两部分。矩量法用于波导缝隙阵列的模式项散射的计算,着重分析了包含外部耦合和内部耦合的矩阵元素的求值。物理光学法用于有限电尺寸导体平板散射的分析。文中给出了缝隙阵列在不同频率、基函数个数、波导厚度、终端负载等情况下的计算结果。所得结果同已发表的文献给出的数据相比是吻合的,证实了方法的可行性;且文中的方法易于扩展到缝隙天线的辐射特性分析中。最后给出了工程上圆头缝隙与方头缝隙换算的等效方案,且对圆、方头缝隙的转换误差进行了分析。(本文来源于《西北工业大学》期刊2004-03-01)

波导缝隙天线阵列论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文以毫米波高性能天线为背景,研究了间隙波导这种新型传输线在波导缝隙阵列天线设计中的应用。本文所做的主要工作和创新点如下:新型间隙波导传输线特性的研究:参考大量文献,在国内外研究现状中总结了近年来关于间隙波导技术的主要研究方向及相关成果。介绍了间隙波导的分类、特点,以槽型间隙波导为例,分析了其在场型及传输特性方面都与矩形空腔波导相似,并研究了其实现单模传输及组阵没有栅瓣出现时需要满足的尺寸要求。针对其二维组阵时宽边尺寸过大易引发栅瓣的问题,创新性地提出两种解决思路:引入子阵进行“一对多”馈电和引入改进型平面印刷电磁带隙结构。基于间隙波导串馈的高次模腔缝隙阵列的设计:采用波导缝隙阵列设计中常见的软件提取缝隙电导函数的方法,设计了槽型间隙波导馈电高次模介质腔子阵的均匀平面阵列天线,效率较高。通过调整耦合缝隙,对阵列进行泰勒加权,设计的16X8元低副瓣平面缝隙阵列仿真性能良好,可以满足汽车前向防撞雷达天线的指标要求。采取软件缝隙参数提取的方式,尝试通过加载了单元的耦合缝隙调整口径分布,是本部分的创新点。基于新型平面介质印刷倒叁角型电磁带隙结构的缝隙阵列设计:引入一种平面印刷型的电磁带隙结构,对槽型间隙波导传输线进行了改进,并分析了各尺寸对结构的阻带特性的影响,查看了传输线的性能。由于这种结构的介质板相对很薄,相应的排列周期可以很小,可以适当减小间隙波导宽边尺寸,有利于平面缝隙阵列的设计。在低频段,这种结构尺寸小带来的优势将更加明显。此外,相比销钉型结构,在毫米波段,平面印刷型的结构加工难度会减小很多。设计了一个8×8元缝隙阵验证了改进后的波导阵列性能,证明了用改进后的传输线设计平面缝隙阵列的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

波导缝隙天线阵列论文参考文献

[1].薛皓仁.波导缝隙天线阵列的水平极化纯度设计与优化研究[D].电子科技大学.2019

[2].季爽.基于间隙波导技术的毫米波缝隙天线及阵列研究[D].南京理工大学.2018

[3].吴迪,李世举,贺连星.一种K波段旋转布阵波导缝隙天线阵列[C].2017年全国天线年会论文集(上册).2017

[4].吕政良,黄帅,李艳艳,陈捷,刘姜玲.并行高阶矩量法分析波导缝隙天线阵列[C].2016年全国军事微波、太赫兹、电磁兼容技术学术会议论文集.2016

[5].马世娟.两端馈电的双圆极化波导缝隙天线阵列[D].电子科技大学.2016

[6].戴一鸣.K波段波导缝隙天线阵列的设计[D].安徽大学.2015

[7].赵怀成,卢晓鹏,汪伟,吴文.金属栅隔离大型波导缝隙天线阵列设计[C].2013年全国微波毫米波会议论文集.2013

[8].田博.基于LCP多层半模基片集成波导漏波缝隙天线阵列的仿真设计[D].南京航空航天大学.2012

[9].赵怀成.波导缝隙天线阵列及功率合成波导透镜天线的研究[D].南京理工大学.2011

[10].陈莽.波导缝隙天线阵列的散射特性研究[D].西北工业大学.2004

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