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论文以科研项目进行选题研究,主要研究工作为研制了二维宽带宽角扫描相控阵样机,其中包括天线阵列、功率合成馈电网络和波束控制器印制电路板。通过测试表明,系统样机这三个部分的性能均达到了预定的指标要求,为系统装配和调试奠定了基础。论文主要研究内容包括:一、二维宽带宽角扫描相控阵的天线阵列设计针对小型化X波段二维宽带宽角扫描相控阵天线的技术指标要求,阐述了相控阵天线的发展历史和研究现状,指出了相控阵天线实现二维扫描与宽带宽角扫描的设计难点,讨论了尺寸有限的安装平台下实现二维宽带宽角扫描相控阵天线的设计方法。采用Ansoft HFSS仿真软件对X波段二维扫描相控阵天线进行仿真分析与设计,仿真结果表明,天线阵列在相对带宽为40%的频带内,天线阵列波束在方位面和俯仰面内均能实现±45°的宽角扫描,且有源电压驻波比在扫描状态下小于2.1,旁瓣电平小于-8.6dB。二、二维宽带宽角扫描相控阵功分网络设计利用基片集成波导(SIW)原理设计一分十八同轴径向波导宽带功分器,在宽频带内实现了一分十八功率等分,在此基础上设计了一分二T型功分器,级联得到了1分36功分器,经仿真分析可知,所设计的1分36功分器避免了一分奇数级功分器带来的窄带和不等功分问题,实现了宽带低损耗、高幅相一致性的功率合成或分配。三、二维宽带宽角扫描相控阵波束控制器设计根据二维宽带宽角扫描相控阵天线的电扫描要求,采用FPGA作为波束主控芯片研制了波束控制器,对六位数字移相器的相位状态进行控制,通过测试可知,波控器印制电路板烧写程序后可正常运行,验证了波束控制器硬件设计的正确性。