导引头共形相控阵天线研究与设计

摘要

近几年来，由于导引头共形阵列天线具有占用导引头内部空间少、结构稳定等诸多优点而倍受科研人员的关注。与利用其他形式的天线单元相比，平面天线单元更容易构建共形阵列。在近几年各种形式的共面波导馈电的天线形式被提出，这是源于与微带传输线相比共面波导传输线具有很多优点，比如辐射小、色散小和更易于同各种有源或无源部件连接等。因此，将共面波导馈电的天线单元应用于导引头共形阵列天线中是一个很好的选择。 在第一章中，首先介绍了导引头共形阵列天线的发展历程以及现状，分析并预测了导引头共形阵列天线的发展趋势，简要介绍了本论文主要的研究内容以及创新意义。 在第二章中，简要介绍了微带天线的基本理论和共面波导传输线的基本特性。分析了共面波导拐角的传输特性并设计了一个改良的对共面波导拐角，使带拐角的共面波导传输线的传输特性得到了明显地改善。然后简介了共面波导开槽天线的发展和现状，并设计了一个频率可重构的共面波导折叠槽天线，通过控制天线上开关的通断状态，天线能工作在不同的频率范围，在2.70GHz-5.24GHz的频率范围内回波损耗小于-10dB，总的带宽为2.54GHz(63％)；最后，简要介绍了共面波导贴片天线的发展现状，设计了一个小尺寸的共面波导背馈贴片天线。通过将贴片放置在较厚的低介电常数基片上，馈电部分放置在较薄的高介电常数基片上，获得了紧凑的尺寸和良好的性能。与普通贴片相比，加载槽缝后贴片面积减小了近50％。 在第三章中，首先介绍了功率分配器的基本原理，然后对共面波导功率分配器的研究现状进行了简要介绍。设计了一个工作在X波段的共面波导功率分配器，其拥有26.5％的带宽(8.71GHz～11.37GHz)，小于0.48dB的插入损耗，其隔离度、输入端口和输出端口的回波损耗均低于-20dB。 在第四章中，总结了该论文的主要研究内容及其创新意义。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1导引头共形阵列天线的发展背景

1.2导引头共形阵列天线的发展概述

1.3本论文主要研究内容

1.4本论文的研究工作

第二章共面波导馈电的天线

2.1微带天线理论

2.1.1微带天线的辐射原理

2.1.2微带天线的谐振腔模型分析方法

2.2共面波导传输线

2.2.1共面波导传输线简介

2.2.2共面波导传输线拐角的研究

2.3共面波导槽天线

2.4频率可重构的共面波导槽天线设计

2.5共面波导馈电的贴片天线

2.6小尺寸的共面波导背馈贴片天线的设计

第三章共面波导功率分配器

3.1功率分配器的基本理论

3.2共面波导功率分配器及其设计

第四章总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果