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微带全向共形天线设计

吕芳  
【摘要】:共形天线能够与载体共形,使天线对载体空气动力学性能的影响降低到最小,所以在卫星通信、雷达及导弹遥测等方面得到了广泛的应用。本文以无线电探测器为应用背景,对能够实现全向覆盖的圆柱共形天线进行了研究,主要内容如下。 采用在线阵末端并接微带线的方法代替传统的匹配负载设计行波阵,利用微带线的损耗代替匹配吸收负载,这种准行波阵有效地降低了设计难度。设计了工作频率为32GHz的均匀准行波线阵,仿真结果表明带宽达到了9.4%,增益达到了13.26dB。 采用泰勒阵列设计的方法降低均匀平面线阵的副瓣,通过改变馈电位置的方法改进了普通泰勒阵,在满足线阵副瓣要求的情况下,实现任意指定方向的定向辐射。设计了工作频率为32GHz的泰勒阵列,主瓣从边射方向起算偏移了30°,带宽达到了16.69%,副瓣达到了-17.2 dB,增益达到了12.91dB,满足项目要求。 根据圆柱共形天线的设计原理进行共形天线的设计,设计了围绕圆柱一周的共形阵列天线,该设计能够很好的实现全向性;依据功分器的相关理论设计了微带功分馈电网络,对共形天线阵进行馈电。通过测试天线实物的电路特性和辐射特性,表明共形阵列的带宽达到了23.4%,增益6.2 dB。


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