【摘 要】
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随着雷达通讯、卫星通信的快速发展,对天线高增益、低剖面、易集成等方面的需求也越来越多。本文基于高增益、窄波束的需求设计了两种不同类型的低剖面高增益天线,对高增益微带收发天线阵列、高增益折合式平面反射阵滤波天线和高增益圆极化折合式平面反射阵天线展开了研究。首先根据雷达系统指标要求,利用泰勒综合法对收发天线进行优化,设计了中心频率为24GHz的微带收发天线阵列。其中接收天线设计了1×12元的串联馈电形
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随着雷达通讯、卫星通信的快速发展,对天线高增益、低剖面、易集成等方面的需求也越来越多。本文基于高增益、窄波束的需求设计了两种不同类型的低剖面高增益天线,对高增益微带收发天线阵列、高增益折合式平面反射阵滤波天线和高增益圆极化折合式平面反射阵天线展开了研究。首先根据雷达系统指标要求,利用泰勒综合法对收发天线进行优化,设计了中心频率为24GHz的微带收发天线阵列。其中接收天线设计了1×12元的串联馈电形式的微带天线,仿真增益达到16.7d Bi,副瓣电平小于-15d B。发射天线采用串并联结合的阵列天线形式,设计了3×12元微带天线阵列,仿真增益达到20d Bi,副瓣电平小于-20d B。最后将二者结合组成微带收发天线阵列,并且加工实物进行测试,天线实测结果满足设计要求,实现了天线高增益性能。同时,本文还对折合式平面反射阵天线展开了研究。折合式平面反射阵天线由馈源、主反射面和副反射面组成。首先设计了工作在Ka波段的高增益折合式平面反射阵滤波天线,馈源设计了一种矩形角锥喇叭天线,主反射面单元采用双层普通贴片型,通过改变尺寸大小进行相位补偿和极化扭转,副反射面采用带通频率选择表面实现对单一极化方向的滤波。最终对整体滤波天线进行仿真和测试,在36GHz处增益达到最大值,仿真与实测增益分别是29.1d Bi和28.9d Bi,口径效率分别为45.1%和35.8%。最后设计了工作于Ka波段的高增益圆极化折合式平面反射阵天线,中心频率为30GHz,主要是对副反射面进行研究,采用孔径耦合型频率选择表面。天线在满足低剖面、高增益需求的同时,可以实现线极化到圆极化的转换,3d B轴比带宽为28.9GHz-30.6GHz。
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