复杂天线阵列-天线罩系统的电性能研究

摘要

论文针对天线罩工程设计中的实际问题，以等效传输线理论为基础，研究了A夹层及C夹层平板天线罩的最优电性能设计。研究了利用物理光学法对天线阵列-天线罩系统电性能进行计算的方法，结合图形界面研发了用于天线阵列-天线罩系统的电性能计算专用软件。基于天线阵列可用作测向的相位干涉仪的原理，对天线阵列-天线罩系统的相位不一致性进行了研究，分析了系统相位不一致性与测向误差间的关系。对天线罩去极化效应的机理进行研究，提出了采用变芯层厚度实现去极化效应补偿。以正切卵形天线罩为例，根据交叉极化隔离度为优化目标，设计了变厚度天线罩，采用物理光学法仿真验证了该变芯层厚度天线罩在交叉极化隔离度性能方面的优势。本文的主要工作总结如下：
　　(1)A夹层及C夹层平板天线罩最优结构设计。针对某宽频带天线罩的高透波率指标，采用等效传输线理论研究了A夹层和C夹层平板天线罩平均透波率最优的结构设计，并利用实测数据进行了设计方法的验证；
　　(2)结合图形界面研发了用于天线阵列-天线罩系统的电性能计算专用软件。采用物理光学法详细分析了天线阵列-天线罩系统的电性能计算，使用专用电性能计算软件分析算例，并采用实测数据验证了算法的正确性；
　　(3)天线阵列-天线罩系统的电性能测试相位不一致的研究。基于天线阵列可用作测向的相位干涉仪的原理，详细分析了干涉仪的测向精度及误差来源，在不同测向方法和实测数据进行了对比。完善了天线阵列-天线罩系统电性能测试中的相位不一致性概念，分析了其与测向误差间的关系。运用某型A夹层结构天线罩测试数据，验证了相位不一致性和测向误差之间的正相关关系；
　　(4)芯层变厚度实现去极化效应的补偿方法的研究。研究天线罩去极化效应的机理，推导了交叉极化隔离度计算公式，研究了天线罩各项参数对去极化效应的影响。针对某型天线罩实例，分析了工作频率、入射角度及天线罩各项参数对去极化效应的影响。提出了采用变芯层厚度的补偿的方法实现去极化效应。以正切卵形天线罩为例，结合物理光学法验证了变芯层厚度天线罩来实现去极化。和等厚度天线罩相比，该方法在交叉极化隔离度性能方面优越。

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缩略词

第一章 绪论

1.1天线罩概述

1.2天线罩分析技术国内外发展现状

1.3天线罩的分类

1.4天线罩电性能指标

1.5本文主要工作

第二章平板天线罩最优设计及测试验证

2.1引言

2.2等效传输线理论分析

2.3平板天线罩最优结构设计

2.4本章小结

第三章天线阵列-天线罩系统电性能的计算方法研究

3.1引言

3.2天线阵列-天线罩系统整体仿真方法的研究

3.3天线阵列-天线罩系统电性能计算软件的研发

3.4实际算例分析

3.5本章小结

第四章天线阵列-天线罩系统测向误差研究

4.1引言

4.2天线阵列测向原理

4.3天线阵列测向精度及误差

4.4天线阵列—天线罩系统的相位不一致性

4.5本章小结

第五章天线罩的去极化效应及其补偿方法研究

5.1引言

5.2天线罩去极化效应分析

5.3天线罩去极化效应影响因素分析

5.4天线罩去极化效应补偿方法研究

5.5本章小结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文