【摘 要】
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随着相控阵雷达技术的发展,更大空间范围的扫描对相控阵雷达的扫描角度及波束宽度有着更高的要求,同时信息传输量对相控阵雷达的带宽提出要求。因此具有宽角度扫描的宽带宽波束阵列天线是必不可少的。本文基于紧耦合阵列天线的相关原理,结合加载吸波器结构技术,研究了一种具有宽角度扫描的宽带宽波束直线阵列,并在此的基础上设计了宽带宽角扫描的8*8平面阵列。论文的主要内容如下:首先,本文简明扼要的介绍了阵列天线的基本
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随着相控阵雷达技术的发展,更大空间范围的扫描对相控阵雷达的扫描角度及波束宽度有着更高的要求,同时信息传输量对相控阵雷达的带宽提出要求。因此具有宽角度扫描的宽带宽波束阵列天线是必不可少的。本文基于紧耦合阵列天线的相关原理,结合加载吸波器结构技术,研究了一种具有宽角度扫描的宽带宽波束直线阵列,并在此的基础上设计了宽带宽角扫描的8*8平面阵列。论文的主要内容如下:首先,本文简明扼要的介绍了阵列天线的基本理论,对阵列天线的方向图乘积定理及扫描原理进行了阐述。然后详细介绍了紧耦合阵列天线的电路理论,并对电路理论进行了仿真验证,设计了一种交指结构的紧耦合天线单元。其次,本文介绍了电阻型频率选择表面(RFSS)的相关原理,研究了一款单环RFSS吸波器结构,并在单环RFSS结构吸波器的基础上,设计一款在频带内吸波率大于0.84的超宽带吸波器。然后结合交指结构的紧耦合天线单元设计了一款加载吸波器结构的紧耦合天线单元,实现了工作频带内驻波比小于2的阻抗带宽,在工作频带内实现了E面和H面3d B波束宽度大于100度的性能,并研究了与馈电端口阻抗相匹配的宽带巴伦阻抗变换结构。随后设计了一种在E面具有宽带宽角度波束扫描的线性阵列天线。然后分析了一种模拟大型阵列的仿真方法,设计了8*8宽带宽角度平面阵列进行验证。该8*8平面阵列实现了分别在E面、H面实现了-30度及-45度宽角度扫描特性,并有着3GHz-7.9GHz的频带带宽,验证了模拟大型阵列的理论,实现了宽角度扫描宽频带特性。
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