可变波束形成网络的关键技术研究

摘要

可变波束形成网络是通信卫星和相控阵系统中的重要组成部分，通过阵列加权的方式使阵列波束指向期望方向，而旁瓣或零陷点对准干扰信号到达方向，从而可以高效地利用有用信号并抑制干扰信号。此外，赋形波束变化也使得可变波束形成网络具备一定的改变波束覆盖区域的能力，因此可变波束形成网络是现代通信，移动通信和雷达系统的研究重点之一。本文对可变波束形成网络中的关键部件——可变功分器和移相器进行了研究与设计。 本文首先对混合环定向耦合器和分支线定向耦合器的设计进行了研究，并在变容二极管的等效电路模型基础上对变容二极管的非理想性与插损之间的关系进行了分析；其次，通过对可调功率分配器和模拟移相器的工作原理进行研究分析，采用定向耦合器和变容二极管实现了平面可变功分器和移相器的设计，并探讨了多级反射网络级联对移相器的影响：最后，在理论分析和仿真设计的基础上，对可变功率分配器和移相器进行了制板和测试，实测结果表明：可变功分器可实现单支路7dB的功率变化，模拟移相器的相移范围为100度。

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声明

1绪论

1.1引言

1.2可变波束形成网络技术现状和发展

1.3可变功分器和移相器的研究现状

1.3.1可变功分器

1.3.2移相器

1.4论文的主要工作

2定向耦合器

2.1耦合器的结构和技术指标

2.2微带定向耦合器

2.2.1分支线定向耦合器

2.2.2多分支线定向耦合器

2.3 分支线定向支耦合器设计

2.4本章小结

3可变功分器的研究与设计

3.1变容二极管的特性

3.1.1变容二极管及其安装等效电路

3.1.2变容管的插入损耗

3.2无源电路型可变功分器原理

3.3仿真设计和实物测试

3.3.1可变功分器的仿真设计

3.3.2可变功分器的实测结果

3.4本章小结

4模拟式移相器的研究与设计

4.1移相器的主要参数指标

4.2模拟移相器理论

4.2.1反射式模拟移相器原理

4.2.2反射网络的多级级联

4.3仿真设计和实物测试

4.3.1模拟式移相器的仿真设计

4.3.2模拟式移相器的实物测试

4.4本章小结

结束语

致 谢

参考文献