单脉冲微带平面天线的研究与设计

摘要

微带天线以其设计灵活、易制作、重量轻、成本低等优点得到广泛应用，目前单脉冲雷达中已较多的采用微带阵列天线，和差馈电网络以及天线阵面的设计是单脉冲雷达天线的关键技术，本文重点对单脉冲雷达中的宽频带、微带型平面天线以及和差馈电网络进行了研究。
　　论文论述了微带天线、阵列设计和单脉冲技术等相关知识，详细研究了宽频带缝隙耦合微带贴片天线的工作原理和设计方法，并对缝隙形状进行了讨论。以此为单元，设计了2×8天线阵列，并研究了阵列中单元间E面和H面不同的互耦情况，对2×2子阵进行了先行设计。设计了微带型馈电网络，采用3dB环形电桥和一分二功分器级联的形式，实现了和差方向图的双波束功能。在此基础上，对天线整体进行了仿真和优化，仿真结果表明，两端口在工作频段内驻波比系数小于1.5，增益和方向图达到了设计要求。对样机电性能进行了测量，测试结果和仿真结果一致性较好。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 单脉冲天线的概念与特点

1．2 国内外研究现状

1．3 本文的主要工作及内容安排

第二章 相关基础理论

2．1 微带天线基本理论

2．1．1 微带天线的定义

2．1．2 微带天线的理论分析

2．1．3 微带天线的设计方法

2．1．4 微带天线的宽带技术

2．2 阵列天线理论

2．2．1 阵列天线的方向图

2．2．2 阵列单元的互耦

2．3 功分网络基础

2．3．1 一分二网络

2．3．2 正交混合网络

2．3．3 环形电桥

2．4 单脉冲技术的原理

2．4．1 单脉冲的定向原理

2．4．2 单脉冲天线的参数

第三章 阵列单元及子阵的设计和仿真

3．1 缝隙耦合微带天线的原理概述

3．2 天线单元的设计

3．2．1 介质材料及单元尺寸的选取

3．2．2 缝隙形状对耦合强弱的影响

3．2．3 天线单元的仿真和结果分析

3．3 子阵的设计

3．3．1 二元阵的耦合

3．3．2 2×2子阵的设计

第四章 单脉冲阵列天线的设计

4．1 指标要求

4．2 仿真设计

4．3 样机测试

4．4 设计结论

第五章 总结

致谢

参考文献

研究成果