强互耦超宽带相控阵基础理论和关键技术研究

发布时间：2025-05-20 05:17

　　为了满足现代雷达与通信系统对于集成化与多功能的需求,超宽带阵列天线技术应运而生。传统的超宽带阵列天线以超宽带阵元的设计为侧重点,即先设计具有超宽带特性的单天线,然后再利用超宽带单天线进行组阵设计,因此阵列的性能很大程度上取决于单元的性能。在设计过程中,单元之间的互耦常常作为不利因素加以抑制,这通常会使得阵列的横向尺寸较大。基于强互耦效应的超宽带阵列天线则反其道而行,通过在阵元间引入强烈的耦合作为电抗补偿,使得整个阵列获得与单个单元截然不同的超宽带特性。这种基于全新原理的设计方式,使得阵列具有结构紧凑、剖面低、带宽宽、交叉极化好等一系列优良性能。鉴于强互耦超宽带阵列天线拥有的诸多优势,本论文围绕基础理论和关键技术两方面对强互耦超宽带阵列天线展开研究。本论文的工作安排如下:首先,开篇介绍了研究工作的背景和意义并对强互耦超宽带阵列天线的研究历史与现状进行了概述。同时,对周期阵列涉及到的Floquet理论进行了阐述,并基于等效电路模型对强互耦超宽带阵列天线实现超宽带的基本原理进行了诠释。其次,利用强互耦原理设计了两款基于水平偶极子的超宽带阵列天线,并对其中涉及到的关键技术进行了阐述。其中第一款天...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-12-18GHz双极化连续电流片阵列天线8×8样机及其馈网[15]

第一章绪论3的提出，看似偶然，确是必然。BenMunk教授长期致力于FSS的研究，在FSS的设计和分析方面拥有丰富的经验[14]。他在FSS的设计过程中发现，当偶极子组成的FSS阵列单元之间相互重叠时，由于单元之间强烈的耦合，偶极子FSS阵列会展现出很宽的带宽。最终，他将这一思想....

图1-2基于水平型偶极子结构的强耦合阵列[24]

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图1-3基于竖直型偶极子的强互耦阵列[34]

电子科技大学硕士学位论文4(a)(b)图1-3基于竖直型偶极子的强互耦阵列[34]。(a)单元结构；(b)8×8样机为了抵消地板加载产生的感抗对天线低频端阻抗匹配的影响，阵列单元之间需要引入耦合结构，产生耦合电容。耦合结构产生耦合电容的方式主要有三种：(1)平行板电容耦合；(2)....

图1-5球-杯状电容耦合偶极子结构[22]

第一章绪论5图1-5球-杯状电容耦合偶极子结构[22]仅仅设计出辐射阵面是无法进行实际应用的，为了将射频信号传输到辐射阵面，就需要实际的馈电结构。馈电结构会影响辐射阵面的阻抗匹配和辐射性能，因此其设计至关重要。根据电流的相位分布，馈电结构可以分为平衡馈电结构[17,19,21-2....

本文编号：4046908