微带缝隙询问天线的研制

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本文采用缝隙耦合形式的微带贴片天线研制了一副询问天线。敌我识别系统在当代国防中起着十分重要的作用,询问天线是敌我识别系统的关键组成部分。微带天线以其结构简单、体积小、易共形、易加工和成本低等优点,被广泛的应用于工程设计中。本文先介绍了微带天线的发展概况,归纳总结了微带天线的分类和三种激励方法。这部分重点关注的是缝隙耦合微带天线,对倒置和悬置结构做了研究,还对天线的缝隙形状做了讨论。单元天线的设计部分从询问天线的要求和实际工作环境出发,恰当地选择了单元天线的结构,并对基片材料的选取做了研究。利用高频电磁仿真软件HFSS对单元天线进行了设计和优化,得到了满意的驻波系数、方向图和输入阻抗等参数。设计指标要求采用直线阵列的形式,本文运用适合于单元数少的切比雪夫最优阵列综合法,得到了天线阵各单元的电流激励幅度。询问天线的馈电网络需要实现和、差方向图的双波束功能,馈电网络部分由微带形式的Wilkinson功分器级联而成。这部分包括功分器的原理和设计,满足和、差条件的环形器的设计,最后对馈电网络进行了整体仿真,得到的结果满足各项指标。通过改变馈线到每个单元馈线的电长度来改变单元的激励相位,保证了询问天线与主雷达天线的电轴一致。利用HFSS对阵列天线进行了整体仿真和优化,仿真结果的各个参数均达到设计指标要求,并有一定余量。最后对天线进行了加工测试,从测试结果来看,天线在和、差方向图、驻波系数和波束副瓣等方面达到了指标要求,能够满足工程应用。
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