矩形波导窄边缝隙线阵双天线的研究

摘要

船用连续波雷达的收发天线不但波束宽度窄，而且结构紧凑、重量轻、隔离度高。使用单根矩形波导，在窄边上进行开缝，可以设计出波束宽度窄，副瓣电平低的线阵天线；若将此类天线在结构上进行改进，就可以设计出结构紧凑、副瓣电平低和隔离度高的双天线。
　　本文主要研究船用连续波雷达的收发天线。以矩形波导窄边缝隙线阵天线为研究对象，深入研究了两种馈电方式的低副瓣矩形波导窄边缝隙天线，然后将两个中心馈电的低副瓣矩形波导窄边缝隙线阵天线组合成收发独立的双天线，并对双天线的结构作大量创新性和探索性的研究工作。研究工作如下：
　　首先在矩形波导窄边缝隙等效传输线电路的基础上，对矩形波导窄边缝隙的角度分布进行了推导的研究。接着分别采用切比雪夫加权和泰勒加权，对端馈电方式的矩形波导窄边缝隙线阵天线进行研究。借助CST三维电磁场仿真软件和MATLAB软件分别设计了低副瓣的矩形波导窄边缝隙线阵天线，并将两个软件设计的天线方向图进行比较，并得出采用泰勒加权优于切比雪夫加权的结论。
　　其次研究了同轴到波导的过渡，在此基础上，结合泰勒加权分布，设计中心馈电的低副瓣矩形波导窄边缝隙天线。探究与分析双天线的几种结构，进而设计隔离度高且结构紧凑的双天线。完成双天线的仿真设计工作，天线的工作频率为9.41GHz，带宽60MHz，隔离度〉60dB，副瓣电平<-20dB，增益>20dB，带内驻波<2。
　　最后，完成对所加工天线的增益，方向图，隔离度和驻波的测量工作；然后将测量数据与仿真数据进行比较，并对测量数据与仿真数据之间的一些差异作一定的分析。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章绪论

1. 1 连续波雷达收发天线的发展概况及趋势

1. 2 国内外矩形波导缝隙天线研究状况

1. 3 本文研究的主要内容

第二章缝隙天线的基础理论

2. 1 天线的基本参数

2. 2 巴俾涅原理

2. 3 本章小结

第三章低副瓣的矩形波导窄边缝隙线阵天线设计

3. 1 矩形波导缝隙等效传输线电路

3. 2 电导分布的推导

3. 3 矩形波导窄边缝隙的研究

3. 4 低副瓣矩形波导缝隙线阵天线的设计

3. 5 本章小结

第四章矩形波导窄边缝隙线阵双天线设计的研究

4. 1中心馈电单天线的研究

4. 2 天线间的互耦

4. 3 高隔离的矩形波导缝隙线阵双天线的研究

4. 4 本章小结

第五章天线的加工与测试

5. 1 天线的加工

5. 2 测试场地

5. 3 天线测量

5. 4 本章小结

第六章总结与展望

6. 1 工作总结

6. 2 展望

致谢

参考文献

附录1 加权天线的程序

攻硕期间取得的研究成果