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《国防科学技术大学》 2005年
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用于辐射高功率轴对称模的透镜天线的研究

袁海军  
【摘要】:近年来,随着高功率微波技术的发展,适用于辐射高功率轴对称模的天线备受关注。基于高功率,小型化,较高增益以及最大辐射方向在天线轴向的要求,本文提出了两种多扇区介质透镜天线,它们具有功率容量高,且台阶数不同时分别辐射线极化波和圆极化波的特点。本文同时对加平行板的圆锥喇叭进行了研究,其特点是辐射线极化波。所有这些工作为以后高功率轴对称模辐射天线的工程应用奠定了基础。本文的研究内容包括以下几个方面: 在解析分析方面,从圆波导TM_(01)模出发,推导了圆波导TM_(01)。模激励的圆锥喇叭内场分布,进而得到了圆锥喇叭的口径场和相位分布,根据等效源法由口径场得到了远场分布,在此基础上,提出了用于辐射轴对称模的双曲面型多扇区介质透镜及椭圆型多扇区介质透镜;加多扇区介质透镜的圆锥喇叭在TM_(01)模激励时推导了口径场分布,从口径场分布得到了远场的解析解,从而得到结论,即当扇区由两个台阶组成时,圆锥喇叭能辐射线极化波,辐射的最大方向在喇叭的轴向上,当台阶大于等于三个时,圆锥喇叭辐射最大方向在轴向的圆极化波,当台阶增多时,远场在不同方位角的分布更趋一致,并计算出了天线的增益。分析了平行板波导中的模式及场分布,对于平行板间距离大于二分之一波长小于一个波长时,口径场只能在平行板中激励起TEM波和TE_1波;分析了正方形波导中的模式及场分布,当正方形的边长大于二分之一波长小于一个波长时,口径场只能在正方形波导中激励起TE_(10)波和TE_(01)波,利用这些特点,当特别设计的平行板透镜置于喇叭口径平面时,喇叭辐射轴向为最大值的线极化波,并计算了增益。 数值仿真计算方面,首先介绍了时域有限差分法的基本原理及数值色散关系,对于双曲面型多扇区介质透镜建立了数学模型,利用有关软件进行了数值仿真,当喇叭的口径直径为322.5mm,喇叭长度从300mm-500mm时,计算结果表明,长度的改变对增益的影响在0.5dB内,计算了反射的大小,由于采用的是探针激励,因此反射是可以调整的,反射的大小有一定的参考价值,但与激励方式有关,要与具体的馈源相结合。建立了椭圆型多扇区介质透镜的数学模型,在研究了双曲面型多扇区介质透镜的基础上,对椭圆型多扇区介质透镜进行了数值仿真计算,得到了良好的结果,椭圆型多扇区介质透镜便于弹体共型设计。对于不同口径的喇叭加双曲面型多扇区介质透镜进行了研究,也对不同介电常数的透镜进行了计算,结果表明在介电常数变化不大时对方向图没有影响。数值仿真计算表明,当多扇区介质透镜分成两个台阶时,辐射线极化波,但线极化增益低,当台阶大于等于三个时辐射圆极化波。对介质透镜台
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN821.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 牟红兵;罗勇;刘亚军;刘藤;;Ku波段TM01模介质透镜加载天线[J];现代电子技术;2010年19期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 袁成卫;新型高功率微波共轴模式转换器及模式转换天线研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡得水;微带缝隙天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林金才,黄志洵;介质加载圆锥喇叭的口径场和辐射场[J];北京广播学院学报(自然科学版);1996年01期
2 徐善驾,王峰,易念学,钟鹰;小张角圆锥喇叭天线反射特性的模匹配法分析[J];电子学报;1996年12期
3 钟哲夫;圆锥波导中电磁场的一种新的等效表达式[J];电子学报;1999年07期
4 袁海军,钟辉煌,周蔚红;圆波导斜劈形端口辐射器的有限元分析[J];国防科技大学学报;2003年06期
5 袁海军,张钧;接地双层介质上平面螺旋天线的数值分析与实验结果[J];国防科技大学学报;1997年03期
6 钟哲夫;圆波导劈形端口辐射器的数值分析[J];强激光与粒子束;1999年06期
7 舒挺,王勇,李继健,习锋;高功率微波的远场测量[J];强激光与粒子束;2003年05期
8 余道杰,牛忠霞,杨建宏,莫有权,周东方,胡涛;等离子体有源透镜天线的特性分析[J];强激光与粒子束;2004年07期
9 袁海军,钟辉煌;利用多扇区介质透镜得到TM_(01)模激励的圆锥喇叭笔形波束辐射[J];强激光与粒子束;2005年01期
10 刘金亮,张亚洲,陈国强,谭启美;混频技术测量单次脉冲微波频率的实验研究[J];强激光与粒子束;1997年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾媛媛;吴先良;;时域有限差分方法分析微带天线散射参数和方向图[J];合肥师范学院学报;2008年03期
2 丁让箭,吴先良,张玉梅,赵谨;四阶指数差分及其在FDTD中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
3 尹玉,吴先良;基于时域多分辨分析方法的散射场计算[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
4 王建永;陆雪平;杨建设;陈秉岩;;一种新的角点和边棱处理方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年02期
5 钱小虎 ,董天临;细螺旋天线的近场分析[J];安全与电磁兼容;2004年06期
6 陈鑫;胡军;;电磁脉冲对埋地电缆耦合的FDTD仿真分析[J];安全与电磁兼容;2006年06期
7 曾繁春;陈加清;梁妙元;王盼;;冲击泄流时接地体周围电势分布的FDTD分析[J];安全与电磁兼容;2010年01期
8 曹斌;汤仕平;万海军;蔡明娟;;高空核电磁脉冲海面散射的仿真研究[J];安全与电磁兼容;2010年04期
9 叶翠珍;电介质电磁铁的受力分析与计算[J];安阳大学学报;2004年04期
10 李江海,孙秦;结构型吸波材料隐身特性的优化设计算法研究[J];兵器材料科学与工程;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王传礼;丁凡;许贤良;彭天好;;伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的有限元分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 吴琼;;人工神经网络在基片集成波导滤波器设计中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(工科卷)[C];2005年
3 曹明;于小利;罗中涌;公勋;章德;;声表面波器件的有限时域差分模拟[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
4 唐杰;许会;;二维微波场数值计算中网格剖分方法研究[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
5 蔡木仁;杨文丽;刘波;吴春邦;张群;;导航卫星在轨EIRP测试方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
6 蒲国胜;廖承恩;;圆柱形介质谐振器的有限元分析[A];1987年全国微波会议论文集(上)[C];1987年
7 杨凌霞;葛德彪;魏兵;;金属表面搭接缝隙电磁耦合效应分析[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
8 胡晓娟;葛德彪;杨利霞;;MC-FDTD分析低频电磁脉冲对钢筋混凝土的穿透特性[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
9 周彬;张文杰;;同轴谐振腔螺钉加载结构中的螺钉等效电纳拟合公式推导[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
10 喻径舟;李双田;;基于端射阵的超指向性麦克风阵列[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
3 易煦农;人工电磁材料的光学特性及应用研究[D];华中科技大学;2010年
4 王海涛;月球车热控关键问题研究及材料光谱性质的选择性调节[D];中国科学技术大学;2010年
5 李学识;基于表面波驱动的等离子体天线及其阵列技术研究[D];华南理工大学;2010年
6 赵立华;纳米尺度光波导及微结构若干性质研究[D];南开大学;2010年
7 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
8 胡永忠;微波阵列天线成像处理中干扰抑制及快速成像方法的研究[D];电子科技大学;2010年
9 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
10 聂勇;新型可编程电液比例控制器关键技术研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 滕巍;左手介质基本电磁特性的时域分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 曹国光;舰船短波天线近远场研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘兴鹏;基于微波同轴谐振腔物料密度测量技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 冯志伟;基于负阻抗变换有源接收天线的稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 赵国研;宽带有源发射天线的技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王龙祥;手机天线电磁兼容性(SAR&HAC)研究[D];苏州大学;2010年
8 白彦丽;电磁脉冲对开孔屏蔽腔耦合效应的仿真分析[D];沈阳理工大学;2010年
9 张贵艳;基于ISO15693协议的远距离RFID读写器的研究[D];沈阳理工大学;2010年
10 王富明;探地雷达的FDTD建模与仿真[D];南昌大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于凤军,曹祥红;椭圆、双曲线的折射光学特性[J];安阳师范学院学报;2002年05期
2 袁成卫;刘庆想;钟辉煌;;新型高功率微波模式转换天线研究[J];电波科学学报;2005年06期
3 文光俊,李家胤,刘盛纲,谢甫珍;同轴型相对论返波管的粒子模拟研究[J];电子学报;1999年12期
4 张辉;张晓发;闫敦豹;袁乃昌;;基于H形缝隙耦合的宽带圆极化微带天线[J];电子与信息学报;2007年04期
5 袁成卫,凌根深;伏拉索夫模式变换器数值计算[J];国防科技大学学报;2002年02期
6 袁成卫,刘庆想,钟辉煌;同轴插板式模式转换器反射特性[J];国防科技大学学报;2005年05期
7 钟哲夫;;过模波导腔输出耦合器的数值分析[J];电子科技大学学报;1993年06期
8 钟哲夫;圆波导劈形端口辐射器的数值分析[J];强激光与粒子束;1999年06期
9 刘国治,陈昌华,张玉龙;同轴引出相对论返波管[J];强激光与粒子束;2001年04期
10 牛新建,李宏福,谢仲怜;高功率毫米波圆波导TM_(01)—TE_(11)模式变换分析[J];强激光与粒子束;2002年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邓超;小型、宽频带/多频段平面印刷天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2010年
2 张晓萍;新型磁绝缘线振荡器的研究[D];国防科学技术大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘秀祥;高功率超宽带喇叭天线研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 刘振阳;无线终端天线及频率选择天线罩设计[D];西安电子科技大学;2011年
3 徐银芳;Ka波段介质球透镜的馈源天线设计[D];西安电子科技大学;2011年
4 殷力凡;毫米波介质透镜天线的研究[D];南京理工大学;2005年
5 马岱;毫米波宽扫描介质透镜天线的研究[D];南京理工大学;2006年
6 王兴政;具有多个阻带的超宽带平面单极子天线设计[D];西安电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张健穹;刘庆想;李相强;赵柳;;径向线型模式变换器[J];强激光与粒子束;2011年10期
2 赵立山;袁成卫;张建德;张强;;低过模高功率微波方圆模式转换器设计[J];强激光与粒子束;2011年11期
3 王冬;金晓;陈代兵;秦奋;文杰;;L波段紧凑型TEM-TE_(11)模式转换器[J];强激光与粒子束;2012年09期
4 武德庆;;基于异向介质天线的设计[J];现代电子技术;2012年24期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵柳;矩形径向线螺旋阵列天线(子阵)研究[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 丁艳峰;过模转弯波导的研究[D];西南交通大学;2011年
2 李鹏杰;高增益毫米波透镜天线研究[D];西安电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林金才;介质加载圆锥喇叭的混合模特征方程[J];北京广播学院学报(自然科学版);1995年02期
2 曹建章,李景镇,陈国瑞;导体目标涂覆等离子体层的吸收特性研究[J];电波科学学报;2002年02期
3 钟哲夫 ,姚昌裕;回旋管非线性数值分析方法[J];成都电讯工程学院学报;1983年03期
4 舒挺,刘永贵,王勇;多波契伦柯夫振荡器的实验研究[J];强激光与粒子束;1999年05期
5 钟哲夫;圆波导劈形端口辐射器的数值分析[J];强激光与粒子束;1999年06期
6 刘静月,黄文华,方进勇,宋志敏,刘国治;高功率微波大气击穿的光学诊断[J];强激光与粒子束;2000年03期
7 周海京,丁武,刘庆想;VLASOV天线的研究[J];强激光与粒子束;2002年03期
8 周光镒,朱红刚;高功率微波脉冲大气传输的一些规律[J];强激光与粒子束;1996年04期
9 刘金亮,张亚洲,陈国强,谭启美;混频技术测量单次脉冲微波频率的实验研究[J];强激光与粒子束;1997年04期
10 徐善驾;介质波导分支定向耦合器的网络分析[J];通信学报;1988年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李先进,龚铮权,卢春兰;分层伦伯透镜天线的辐射性能计算[J];微波学报;2004年04期
2 马平,何昌伟,刘述章;点聚焦透镜天线分辨率的分析与测量[J];微波学报;2004年03期
3 Y.MICHEL;R.PAUCHARD;P.VIDAL;郑启心;;透镜天线:一种新型电子扫描方法[J];雷达与对抗;1981年02期
4 唐文理;关于余割平方透镜天线的探讨[J];西南科技大学学报;1992年02期
5 海龙;;头盔天线——Farrag博士设计的多极透镜天线[J];卫星电视与宽带多媒体;2007年01期
6 东条秀谷;曹铁生;;二维空隙透镜天线的实验[J];雷达与对抗;1984年09期
7 刘进军;;透镜式卫星天线[J];卫星电视与宽带多媒体;2006年20期
8 张岩;吕善伟;苗俊刚;李玉莹;;FDTD-PWS法用于分析毫米波透镜天线焦面场[J];北京航空航天大学学报;2007年06期
9 相正平;相控阵透镜天线的配相研究[J];电子学报;1983年03期
10 王永寿,徐文;利用球状透镜天线的多波束形成研究[J];飞航导弹;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 陈玉山;;基于新型人工电磁材料的Ku波段高增益透镜天线[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2011年海战场电子信息技术学术年会论文集[C];2011年
2 郑雪飞;陈虎;张颖;戴永胜;陶洪琦;;毫米波汽车防撞雷达透镜天线[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
3 伍捍东;魏茂华;伍疆;;采用90°偏馈反射面省却旋转关节的毫米波天馈线方案[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄明;多波束透镜天线理论与应用技术研究[D];电子科技大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙琪;微带透镜天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2014年
2 朱道虹;毫米波多波束扫描介质柱透镜天线[D];浙江大学;2012年
3 吕海裕;车载防撞雷达微带阵列及平面透镜天线研究[D];厦门大学;2014年
4 王哲;毫米波无源成像系统中多波束透镜天线设计[D];电子科技大学;2009年
5 何昌委;弹道靶尾迹微波扫频干涉仪诊断系统设计[D];电子科技大学;2003年
6 王文宁;多波束球透镜天线的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 李鹏杰;高增益毫米波透镜天线研究[D];西安电子科技大学;2013年
8 纪泽栋;毫米波成像系统天线设计[D];电子科技大学;2012年
9 张翠萍;太赫兹通信天线设计与仿真[D];电子科技大学;2012年
10 梁栋林;旋波材料微波参数自由空间测试方法的研究[D];电子科技大学;2003年
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