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小型化锥台共形阵与双极化超宽带天线研究

任凤朝  
【摘要】:论文结合科研项目进行选题研究,主要研究工作分为两个部分,第一部分研究工作为研制了小型化锥台共形天线阵的工程样机,达到了技术指标要求,天线样机已交付甲方单位应用,应用效果良好;第二部分研究工作为设计了双极化超宽带天线,达到了技术指标要求,为后续样机加工奠定了一定的技术基础。 论文的主要研究内容为: 一,小型化锥台共形天线阵的工程样机研制 针对小型化锥台共形天线阵的技术指标要求,阐述了共形天线阵的发展历史和研究现状,指出了共形阵小型化与宽频带工作的设计难点,讨论了锥台共形阵小型化与增加带宽的设计方法。采用AnsoftHFSS仿真软件对共形天线阵进行仿真分析与设计,仿真结果表明,天线在要求工作频带内,电压驻波比小于2;极化方式为垂直极化;天线方向图在方位面为全向;俯仰面为“8”字形。在此基础上研制了天线的实验样机,并对其电性能进行了测量。测量结果表明,所设计的小型化锥台共形天线阵在频带要求范围内驻波特性良好,实现方位面全向辐射的指标要求。可见,文中研制的天线样机满足工程应用的需求。 二,双极化超宽带天线的设计 根据双极化超宽带天线的工程应用要求,指出了天线应同时具有超宽频带、双极化,高相位中心稳定度特性的设计难点,在对传统超宽带天线进行分析比较的基础上,设计了一种具有双极化辐射特性,以对数周期关系排列级联的折合偶极子天线(Eleven天线)。采用AnsoftHFSS仿真软件对所设计的Eleven天线进行仿真分析,结果表明,天线在大于7个倍频程的超宽工作频段内阻抗特性与辐射特性有较好的一致性,其驻波系数小于3,有较为稳定的相位中心和较好的定向性,满足双极化超宽带天线的基本要求,可作为超宽带馈源应用的备选方案,为后续研制样机奠定了一定的技术基础。


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