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《电子科技大学》 2008年
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基于FDTD的微带天线分析与共形阵列设计

袁卿瑞  
【摘要】: 由于共形天线阵所具有的低剖面、不影响载体表面空气动力学、易实现大角度扫描等特性,已经越来越多的被应用于高速运动载体。但是共形天线阵也存在一些的问题,如一般共形天线阵采用低剖面微带天线作为阵元,其工作带宽比较窄;在实现大角度扫描的时候希望天线阵元具有更宽的波瓣;天线阵共形分布在复杂曲面载体上时,阵列方向图综合变得非常困难,传统的平面阵理论方法已不能适用等。本文针对这些问题,研究了基于时域有限差分法(FDTD)分析的微带阵元的低剖面宽带技术和低剖面宽波瓣技术,以及圆柱载体上的共形直线阵、半球体上的共形阵和柱球结合载体上的复杂共形阵方向图综合方法。主要内容有:首先,介绍了FDTD的基本理论,以及FDTD激励源的合理设置,推导了近-远场转换的数学公式。 其次,实验研究了载体半径对共形天线单元驻波特性和辐射特性的影响,以FDTD为分析工具设计了适用于共形的低剖面宽带微带天线和低剖面宽波瓣微带天线。 然后,研究了圆柱载体上共形直线阵、半球载体上的共形阵的分析方法,并利用实测的阵元方向图综合出泰勒分布的阵列方向图,然后使用非支配遗传算法对半球载体上的共形阵以及柱球结合载体上的复杂共形阵进行方向图综合并给出了阵列的实测结果。 最后,对共形天线阵进行了误差分析,分析了阵元位置公差、阵元失配和馈电相位误差对天线阵辐射特性的影响。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN822

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