二維寬帶寬角掃描相控陣天線研究.pdf

1、論文以科研項目進行選題研究,主要研究工作為研制了二維寬帶寬角掃描相控陣樣機,其中包括天線陣列、功率合成饋電網絡和波束控制器印制電路板。通過測試表明,系統(tǒng)樣機這三個部分的性能均達到了預定的指標要求,為系統(tǒng)裝配和調試奠定了基礎。
　　論文主要研究內容包括:
　　一、二維寬帶寬角掃描相控陣的天線陣列設計
　　針對小型化X波段二維寬帶寬角掃描相控陣天線的技術指標要求,闡述了相控陣天線的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,指出了相控陣天線實現(xiàn)二

2、維掃描與寬帶寬角掃描的設計難點,討論了尺寸有限的安裝平臺下實現(xiàn)二維寬帶寬角掃描相控陣天線的設計方法。采用Ansoft HFSS仿真軟件對X波段二維掃描相控陣天線進行仿真分析與設計,仿真結果表明,天線陣列在相對帶寬為40％的頻帶內,天線陣列波束在方位面和俯仰面內均能實現(xiàn)±45°的寬角掃描,且有源電壓駐波比在掃描狀態(tài)下小于2.1,旁瓣電平小于-8.6 dB。
　　二、二維寬帶寬角掃描相控陣功分網絡設計
　　利用基片集成波導(SI

3、W)原理設計一分十八同軸徑向波導寬帶功分器,在寬頻帶內實現(xiàn)了一分十八功率等分,在此基礎上設計了一分二T型功分器,級聯(lián)得到了1分36功分器,經仿真分析可知,所設計的1分36功分器避免了一分奇數(shù)級功分器帶來的窄帶和不等功分問題,實現(xiàn)了寬帶低損耗、高幅相一致性的功率合成或分配。
　　三、二維寬帶寬角掃描相控陣波束控制器設計
　　根據二維寬帶寬角掃描相控陣天線的電掃描要求,采用FPGA作為波束主控芯片研制了波束控制器,對六位數(shù)字移相