赋形波束波导缝隙阵列天线的仿真设计

摘要

波导缝隙阵列天线由于其体积小、重量轻、口径效率高、功率容量大和容易实现低副瓣及超低副瓣等优点,在机载火控雷达、微波通讯系统等方面有着极为广泛的应用。本文主要就波导窄边缝隙行波阵天线的设计及其波束赋形技术进行研究。
　　 由于结构的复杂性,理论计算难度较大,波导窄边缝隙天线的设计多数依赖实验数据,设计所花费的时间较长。本文针对上述问题,在传统理论的基础上,利用高频电磁仿真软件CST,提取考虑互耦后的谐振电导参数,并给出了波导窄边缝隙行波阵的设计流程,通过此方法设计出一低副瓣天线。
　　 波导缝隙天线常应用于笔形波束天线,传统的波导缝隙天线设计技术只能实现均匀相位分布,限制了其在赋形波束方面的应用。本文采用不等间距优化技术控制相位,通过编写一套约束优化程序,同时对激励幅度和相位进行优化加权,较好的实现了天线方向图的波束赋形。综合得到的激励电流分布确定具体的天线口径参数,在CST中建模仿真,得到良好的仿真结果。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外发展现状

1.3 课题研究背景和意义

1.4 论文安排

第2章 天线阵的分析与综合

2.1 引言

2.2 线阵

2.2.1 方向图

2.2.2 线阵波瓣宽度

2.2.3 旁瓣电平

2.3 面阵

2.3.1 阵列坐标系

2.3.2 面阵波瓣宽度

2.3.3 阵元间距

2.4 天线阵的综合

2.4.1 Fourier法

2.4.2 Schelkunoff法

2.4.3 Orchard-Elliott法

2.4.4 Dolph-Chebyshev分布

2.5 本章小结

第3章 波导缝隙天线理论

3.1 引言

3.1.1 驻波阵列

3.1.2 行波阵列

3.2 波导窄边缝隙天线设计

3.2.1 波导口径及裂缝间距的选择

3.2.2 缝隙的尺寸及电导分布函数推倒

3.3 本章小结

第4章 波导窄边缝隙阵列天线设计

4.1 引言

4.2 Woodward法及改进的Woodward法

4.3 泰勒分布综合法

4.3.1 Taylor综合

4.3.2 修正的Taylor综合

4.4 单根波导缝隙天线阵设计实例

4.5 本章小结

第5章 波导缝隙天线阵列的赋形设计

5.1 引言

5.2 联合应用DFP和BFGS算法

5.3 赋形波束波导缝隙阵列天线设计实例

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢