脊波導(dǎo)縫隙陣賦形波束功分器波束展寬掃描遺傳算法碩士論文

1、脊波導(dǎo)縫隙平面陣列天線的設(shè)計(jì)研究【摘要】 波導(dǎo)縫隙陣列天線由于其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、口徑效率高、功率容量大和容易實(shí)現(xiàn)低副瓣及超低副瓣等優(yōu)點(diǎn),在雷達(dá)和通訊領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而脊波導(dǎo)縫隙陣天線又因其寬頻特性而倍受人們的重視。本文對(duì)脊波導(dǎo)縫隙平面陣列天線的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。首先從設(shè)計(jì)指標(biāo)出發(fā),討論了實(shí)現(xiàn)其所遇到的關(guān)鍵技術(shù)及解決方法。分析計(jì)算了天線的輻射特性,設(shè)計(jì)了天線的饋電網(wǎng)絡(luò)。最后,對(duì)相控陣天線的波束展寬和掃描進(jìn)行了測(cè)試研究。該陣列天線在方位面實(shí)現(xiàn)窄波束、低副瓣特性,在俯仰面實(shí)現(xiàn)賦形波束。通過綜合天線方位面的電流分布,從波導(dǎo)縫隙陣天線的設(shè)計(jì)理論出發(fā),結(jié)合仿真軟件,對(duì)脊波導(dǎo)縫隙平面陣列天線的輻射

2、陣面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。根據(jù)綜合的俯仰面賦形波束的激勵(lì)分布設(shè)計(jì)了天線的饋電網(wǎng)絡(luò)。該饋電系統(tǒng)是采用脊波導(dǎo)窄壁耦合裂縫電橋來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)矩形波導(dǎo)裂縫電橋的設(shè)計(jì)理論,仿真設(shè)計(jì)單個(gè)脊波導(dǎo)裂縫電橋并把它們級(jí)聯(lián)組成脊波導(dǎo)功分器。最后,對(duì)相控陣天線的波束控制進(jìn)行了測(cè)試研究。在測(cè)量出初始幅相的基礎(chǔ)上,結(jié)合遺傳算法優(yōu)化的展寬相位,利用配相程序計(jì)算出波控碼控制移相器實(shí)現(xiàn)了天線的窄波束掃描和展寬掃描。比較實(shí)測(cè)和計(jì)算數(shù)據(jù),滿足指標(biāo)要.更多還原【Abstract】 Waveguide slot array antennas have the obvious characteristics

3、of compact structure, light weight, high efficiency, power capacity, easy to achieve low side-lobe and ultra low side-lobe, so it was used widely in radar and communications fields. The ridged-waveguide slot array antennas have been given more attention because of the wide-band property.In this pape

4、r, a method for the design of the ridged-waveguide slot planar array antenna is studied. Begin with the technical specification, we discu.更多還原 【關(guān)鍵詞】 脊波導(dǎo)縫隙陣； 賦形波束； 功分器； 波束展寬掃描； 遺傳算法； 【Key words】 ridged-waveguide slot array； shaped beam； power splitters； beam broadening and scanning； Genetic Algorithm

5、；摘要 3-4 Abstract 4 第一章 緒論 7-11 1.1 研究背景及意義 7 1.2 波導(dǎo)縫隙天線國(guó)內(nèi)外研究概況 7-9 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容 9-11 第二章 天線總體設(shè)計(jì) 11-15 2.1 天線設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求 11 2.2 天線的組成和方案設(shè)計(jì) 11-12 2.3 縫隙陣天線方向圖綜合 12-15 泰勒分布 12-13 天線的參數(shù)選擇及分析計(jì)算 13-15 第三章 波導(dǎo)縫隙天線理論分析 15-21 3.1 波導(dǎo)縫隙陣基本理論 15-17 波導(dǎo)縫隙陣概述 15-16 波導(dǎo)縫隙陣分類 16-17 3.2 脊波導(dǎo)基本理論 17-21 脊波導(dǎo)簡(jiǎn)述 17-18 集中參數(shù)等效電路

6、法 18 傳輸線法 18-21 第四章 脊波導(dǎo)縫隙陣天線設(shè)計(jì) 21-35 4.1 脊波導(dǎo)縫隙陣天線設(shè)計(jì)步驟 21-22 4.2 脊波導(dǎo)的尺寸 22 4.3 脊波導(dǎo)截止波長(zhǎng)及損耗的計(jì)算 22-23 4.4 偏置、縫長(zhǎng)及導(dǎo)納的對(duì)應(yīng)關(guān)系 23-25 縫隙電導(dǎo)分布的計(jì)算 23-24 縫隙電導(dǎo)函數(shù)的計(jì)算 24-25 4.5 單根脊波導(dǎo)縫隙陣天線的設(shè)計(jì) 25-30 天線口徑分布及電導(dǎo)分布 25-26 縫隙電導(dǎo)函數(shù)的確定 26-28 單根脊波導(dǎo)縫隙陣的仿真 28-30 4.6 三根脊波導(dǎo)縫隙陣的仿真設(shè)計(jì) 30-31 4.7 優(yōu)化設(shè)計(jì) 31-35 第五章 脊波導(dǎo)功分器的設(shè)計(jì) 35-51 5.1 波導(dǎo)定向耦合器

7、 35-39 定向耦合器的技術(shù)指標(biāo) 36-37 矩形波導(dǎo)裂縫電橋的工作原理 37-39 5.2 脊波導(dǎo)窄壁耦合裂縫電橋仿真 39-44 任意耦合度裂縫電橋的仿真 41-42 銷釘對(duì)耦合長(zhǎng)度和駐波特性的影響 42-44 5.3 脊波導(dǎo)功分器的設(shè)計(jì) 44-50 口徑場(chǎng)幅相分布 44-45 功率分布 45 功分器的仿真設(shè)計(jì) 45-48 幅相誤差對(duì)方向圖的影響 48-50 5.4 小結(jié) 50-51 第六章 相控陣天線波束控制的測(cè)試 51-65 6.1 一維相控陣天線工作原理 51-53 6.2 數(shù)字移相器簡(jiǎn)介 53-54 6.3 遺傳算法簡(jiǎn)介 54-55 6.4 相控陣天線初始狀態(tài)測(cè)試 55-58 移相器初始狀態(tài)插入相位的測(cè)試 55-57 天線初始狀態(tài)的幅相測(cè)試 57-58 6.5 天線窄波束的掃描測(cè)試 58-61 掃描角為0 度的測(cè)試 5