宽角扫描偏置卡塞格伦天线研究

摘要

偏置双反射面具有较好的扫描特性,其宽角扫描时增益损失较小、旁瓣电平和交叉极化也较低,而且结构十分紧凑,可以实现高增益全球扫描.该文重点设计了标准偏置卡塞格伦反射面天线,并分析其口径相位差和辐射方向图,以说明其具有宽角扫描能力.文中分别对标准偏置顶馈卡塞格伦反射面天线(FFOC)和标准偏置侧馈卡塞格伦反射面天线(SFOC)这两种结构形式做了详细的设计和分析.在研究偏置卡塞格伦反射面天线时,首先应用几何光学原理,对偏置卡塞格伦反射面天线的各项参数进行设计.其次,应用最小二乘法对反射面的最佳馈点位置进行拟合,得到了最佳馈点位置的平面方程,比较了最佳馈点位置曲面、最佳馈点位置平面与最佳馈点的最大绝对误差和均方误差,并给出了馈源对副面的最佳指向.在偏置卡塞格伦反射面天线的参数确定以后,再由几何光学原理得到了此天线的口径相位差并进行了分析,给出了馈源在最佳馈点位置平面上的移动轨迹.应用Fourier-Bessel级数方法,计算了偏置卡塞格伦反射面天线的增益方向图,结果表明偏置卡塞格伦反射面天线具有扫描性能.文中分别对FFOC与SFOC进行了设计和分析,对两者的电性能作了比较,结果表明,SFOC的扫描特性优于FFOC.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明和关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究问题及方法

1.3 内容安排及主要工作

第二章反射面基础知识

2.1反射面天线基本概念

2.2 Cassagrain天线

第三章偏置卡塞格伦天线参数的确定

3.1等效抛物面

3.2主、副面间的坐标转换

3.3 不扫描时偏置卡塞格伦天线的固定参数

3.4最佳馈点位置平面确定

3.5馈源对副面最佳指向

第四章偏置卡塞格伦天线口径相位差及方向图

4.1 径面上路径长度的计算

4.2 口径面上的路径误差数据图

4.3方向图分析

4.4应用Fourier-Bessel级数计算方向图

第五章结束语

致谢

参考文献

作者在读期间的科研成果