一种全向波束赋形阵列天线设计

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如今导航监视技术发展迅速,与此同时对导航监视体统中天线的指标要求也随之提高,要求阵列天线的方向图在水平方向为全向,垂直方向上在一定角度范围内实现宽波束覆盖,并且要使得副瓣电平较低。印刷单极子天线结构简单,重量轻,成本低,便于批量生产,因此十分适合作为天线阵列单元,被广泛的应用于导航系统天线的设计中。  本文首先介绍了印刷单极子天线的基本概念,从天线的设计指标出发,设计了在需要的工作频段内符合驻波比要求的阵列单元。其次根据阵列天线的设计理论,使用五个印刷单极子天线组阵来实现方向图的指标要求,在阵列方向图综合得到的幅相分布基础上,使用Matlab编写遗传算法程序对其进行优化,得到一组可行的阵列单元幅度值和相位值。然后根据各阵元的幅度、相位,设计了wilkinson功分器作为阵列天线的馈电网络,并对其输出端口的相位进行调节,满足了馈电需求。对功分器进行加工和测试,其输入驻波比系数和各输出端口的幅相分布均满足要求。最后把功分器各输出端口幅相导入HFSS阵列天线模型中进行仿真检验,并对整个设计过程进行分析和总结,仿真结果表明,该天线的各项参数均满足项目的指标要求。
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