毫米波矩形波导“V”形缝隙耦合器及天线的研究

摘要

"V"形缝隙除了具有常规斜缝的辐射功能外,对称两臂的形状对于不平衡性有一定的抵消作用,因此缝隙激励易于达到同相,从而可以提高耦合效率,在许多微波、毫米波系统中具有十分广泛的应用前景.该文对毫米波矩形波导窄边"V"形缝隙耦合器和天线进行分析、设计和制作,着重从以下几个方面进行深入系统的研究:(1)采用FDTD方法对矩形波导窄边"V"形缝隙耦合器进行了分析和设计,在此基础上研制了单缝和多缝耦合器,并对测量结果与仿真结果进行了比较分析,为矩形波导窄边"V"形缝隙耦合器实用化研究奠定基础.(2)采用FDTD计算及HFSS仿真的方法对"V"形缝隙天线(单缝、双缝天线及直线型、平面型阵列天线)的输入阻抗、方向图等特性进行分析,为毫米波"V"形缝隙天线阵的研制奠定了理论基础;(3)采用HFSS软件仿真法对圆环型"V"形缝隙阵列进行初步探讨,得出均匀间距与非均匀间距两种情况下阵列天线的辐射方向图、波束宽度等特性参数,为某武器系统的天线研制提供参考.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2缝隙定向耦合器及天线概述

1.2.1缝隙定向耦合器及其性能参数

1.2.2缝隙天线(阵列)及其性能参数

1.3 FDTD研究方法发展概述

1.4本文的主要工作

2有限时域差分方法

2.1差分迭代公式

2.2近场-远场外推

2.2.1惠更斯等效原理

2.2.2近场-远场外推技术

2.3吸收边界条件及超吸收技术

2.3.1吸收边界条件

2.3.2超吸收技术

3.“V”形缝隙定向耦合器的研究

3.1单缝耦合器的分析

3.2双缝耦合器的研究

3.2.1双缝耦合器的FDTD分析及仿真

3.2.2采用间接方法讨论双缝耦合器

3.3“V”形缝隙阵列耦合器的研究(Linear Array)

3.4定向耦合器的实际制作及测量

3.4.1耦合器的制作及测量

3.4.2数据处理及分析

3.5小结

4.“V”形缝隙天线的研究

4.1单缝天线的研究

4.2平面型“V”形缝隙阵列天线(Planear Array)的研究

5.圆环型阵列天线(Circular Array)的初步探讨

5.1圆环型阵列天线的场分析

5.2小结

结束语

致谢

参考文献