智能化弹药改造中高阻硅基底阵列式微带天线

摘要

常规弹药智能化改造是军事热门的科研领域之一,而智能化弹药中弹上接收天线是信号接收单元的关键部件。研究智能化弹药改造中的Ku波段高阻硅基底阵列式微带天线的意义在于它能为弹载天线的设计提供一种可靠的思路。本文旨在设计出满足要求的弹上接受天线。由于弹上空间十分有限,对弹上天线提出了这样一些急迫而现实的需求:体积小、重量轻、能够与弹丸共形、在受控范围内任意位姿下都能可靠接收指令等。本文基于小型化和可批量生产的设计思想,使用高阻硅作为微带天线基底,在兼顾微带天线结构的简易程度和加工难度的同时,保证天线具有良好的电性能。通过HFSS软件设计并利用微机电和微细加工技术,最终制造出满足上述弹上天线要求的Ku波段阵列式微带天线。
　　结合国内外现状及课题组要求,本文将包含以下几个方面的内容:
　　(1)Ku波段高阻硅基底阵列式微带天线设计与仿真。依据微带天线理论与微波技术,设计多种贴片形状的高阻硅基底阵列式微带天线,在HFSS中建立模型并对各种微带天线进行仿真,选择结构简单且电性能优异的天线。
　　(2)Ku波段阵列式微带天线加工工艺研究。结合Ku波段阵列式微带天线设计与仿真结果,运用MEMS技术对Ku波段阵列式微带天线进行加工与制造。主要分析基底材料、封装材料的选择,工艺流程先后次序和加工工艺参数的确定、加工精度的保证、天线误差诊断初步方法及相关工艺试验等。
　　(3)Ku波段阵列式微带天线性能测试。加工制造样品之后,在微波暗室中对Ku波段阵列式微带天线进行性能测试,记录并完成所得的测试数据,结合教研室课题组C/X波段测试数据及天线加工反演规律的研究,分析测试资料。
　　通过加工和测试验证,基于高阻硅基底微带天线在保证尺寸小、结构简单的基础上,设计出满足电性能指标要求的思路是现实可行的。本文设计的Ku波段微带阵列天线具有尺寸小、结构简单、良好的方向图和高增益等优点,这是其他同类天线所不能兼顾的。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外的研究现状和发展趋势

1.3 论文的主要研究内容

第二章 微带天线理论基础

2.1 微带天线的基本参数

2.2微带天线的分析方法

2.3 匹配网络阻抗匹配原理

2.4功率分配器设计

2.5 本章小结

第三章 Ku波段高阻硅基底阵列式微带天线设计与仿真

3.1介质基板的选择、结构设计与仿真

3.2 辐射单元和馈电方式的设计与仿真

3.3馈电网络与阻抗匹配设计与仿真

3.4 微带天线的阵列与封装设计

3.5基于高阻硅基底的Ku波段阵列式微带天线的总体仿真

3.6 本章小结

第四章Ku波段阵列式微带天线加工工艺研究

4.1微带天线加工工艺流程

4.2微带天线电镀与溅射工艺

4.3微带天线刻蚀工艺

4.4 微带天线阵列式切割工艺

4.5 微带天线封装工艺

第五章Ku波段阵列式微带天线性能测试

5.1 Ku波段阵列式微带线驻波比测试

5.2 Ku波段阵列式微带天线功率测试

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果