【摘 要】
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本论文对工作在X波段内大间距相控阵天线的栅瓣抑制方法进行了研究分析。首先介绍了平面相控阵天线的栅瓣形成及规避办法,并重点讨论了大间距相控阵天线的栅瓣抑制技术。文中
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本论文对工作在X波段内大间距相控阵天线的栅瓣抑制方法进行了研究分析。首先介绍了平面相控阵天线的栅瓣形成及规避办法,并重点讨论了大间距相控阵天线的栅瓣抑制技术。文中采用的大间距相控阵栅瓣抑制的具体方法为:1)对子阵级或者单元级进行非周期结构布阵方式优化设计,将栅瓣能量分散;2)对有限扫描相控阵天线,结合方向图相乘原理,采用高效阵列有源单元方向图压低阵列栅瓣;3)阵面子阵级不规则排布与高效馈元(或高效阵列有源单元)方向图紧密结合,栅瓣抑制效果更为显著。并以此设计了一些大间距平面阵布阵形式,这些阵列在抑制栅瓣、改善辐射性能方面取得了很好的效果。主要工作内容包括:1.对大间距非周期平面八角阵布阵法进行研究,并分析了其抑制栅瓣能力,同时阵面采用泰勒圆口径激励分布,以获得低副瓣性能。在周期阵和均匀阵的辐射特性的研究基础上,以规避栅瓣为主要目的,设计非周期八角阵的布阵形式。●采用随机优化算法,优化一种由单一子阵级组成的非周期八角阵;●采用DFP-BGFS变尺度优化算法优化等间距子阵的子阵中心位置,寻找一组子阵中心偏心分布;●结合阵列稀疏化原理和均匀阵无寄生栅瓣的辐射特性,设计了一种由多种等间距子阵组成的紧凑型八角阵,并通过高效馈元方向图抑制远区栅瓣。●研究子阵级旋转变形非周期结构阵列,设计平面阵列排布形式,分析了其栅瓣抑制能力,其中子阵级定角度旋转阵的栅瓣电平最低。2.对径向等间距排列的非周期环栅阵的栅瓣抑制能力进行研究分析。采用试探法建立了两种阵面结构模型:弧形环栅阵和梯形环栅阵,分析了其辐射特性;并且研究发现梯形环栅阵的栅瓣电平较低,出现位置距阵面法线远超出50°之外。3.对大间距非周期矩形平面阵的栅瓣抑制能力进行了研究分析。优化等间距子阵的子阵中心位置的偏心分布,设计非周期矩形布阵形式,且子阵规模越大,对寄生栅瓣的抑制越明显。
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