宽频带、低交叉极化偏馈抛物反射面天线设计与研究

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反射面天线因其高增益、低旁瓣、高分辨率的特性,广泛应用于远距离通信和高分辨率雷达系统中。随着现代军事的发展,电子对抗和干扰在军事作战系统中受到越来越高的重视。宽频带、高增益的天线是电子对抗和干扰的重要组成部分。本文以电子对抗为背景,围绕5-10GHz的宽频带偏馈反射面天线开展了分析、设计和研究工作,主要研究工作如下:1.分析双脊波导的基本原理,得到了其可用于宽频带馈源的特性。采用HFSS仿真软件,设计了5-10GHz的宽频带双脊喇叭天线,使用FEKO软件对天线再次仿真,两种软件仿真结果一致,天线在工作频带内方向图基本旋转对称,增益大于10dB,驻波小于2。根据仿真得到的相位方向图确定了天线的等效相位中心。2.研究了物理光学算法,根据其计算辐射场的公式,自行编制了用于计算反射面天线辐射场的软件,并将其用于偏馈反射面天线的设计中,获得了和商用软件一致的结果,但是计算效率大为提高。3.结合单偏馈反射面天线设计原则和本文设计的双脊喇叭天线,采用FEKO仿真软件,设计了宽频带、低交叉极化的偏馈抛物反射面天线,FEKO软件仿真结果与本文自编软件计算结果一致。天线在5-10GHz内增益在26-32dB之间,轴向交叉极化低于-50dB,天线的效率在55%到62%之间,达到了宽频带、低交叉极化的指标要求。
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