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1 电子科技大学硕士学位论文基于互耦效应的宽带相控阵技术研究姓名 : 夏腾飞申请学位级别 : 硕士专业 : 电磁场与微波技术指导教师 : 杨仕文

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69 基于互耦效应的宽带相控阵技术研究 作者 : 夏腾飞 学位授予单位 : 电子科技大学 相似文献 (7 条 ) 1. 学位论文王岩互耦对无源相控阵天线的性能影响及抑制方法研究 2006 相控阵天线单元间由于互耦效应引起的反射功率损耗, 随着扫描角的变化而随之发生变化, 这给互耦补偿带来了极大地困难 相控阵天线是由成百 上千个阵元组成, 如果研究阵中所有阵元的互耦效应势必单台计算机难以完成 针对上述问题, 本文首先通过阵列天线的实例仿真, 验证了 Ansoft HFSS 的准确性, 接着运用该软件通过 S 参数分析, 提出了一种新型的阵列天线模 型 此模型的中心阵元具有大型相控阵中阵元的一般特性, 因此研究该阵列天线的中心阵元与周围阵元间的互耦效应, 可近似等效为研究大型相控阵中 一般阵元的互耦效应 最后, 为了减小阵列中心阵元的反射电压, 在阵元间互耦效应大的 E 面方向加置一层金属条块进行互耦补偿, 讨论了不同扫描角下 周围阵元对中心阵元的影响 结果发现, 在不同扫描角下, 中心阵元的反射电压得到减小, 因此, 达到了反射功率损耗减小, 传向天线单元输入端功率 增加, 天线性能提高的目的 2. 期刊论文王国龙. 董涛. 杨红乔.WANG Guo-long.DONG Tao.YANG Hong-qiao 微带有源相控阵互耦效应及校准方法 研究 - 无线电工程 2010,40(5) 研究了小型微带有源相控阵天线中的互耦效应及其校准问题. 分析了阵元间互耦对微带阵列天线阻抗特性和辐射特性的影响, 对散射矩阵法在互耦校 准中的适用性进行了分析, 提出了基于有源方向图的互耦校准方法. 仿真分析结果表明, 对于强互耦情况下小型微带有源相控阵的校准, 散射矩阵法存在较 大的误差, 而有源方向图法更加有效. 3. 学位论文李欣波导单元相控阵天线的分析与设计 2006 目前, 相控阵雷达天线已成为当今雷达天线的发展主流 本论文结合实际工程需要, 分析和设计了一个采用水平极化方式的三角形栅格矩形波导相 控阵天线, 其主要步骤如下 : 1. 首先, 在不考虑阵列单元间互耦影响的情况下, 采用经典电磁理论建立有限阵列分析模型, 通过分析得到了基本满足设计指标的阵列结构参数, 为后续的分析 设计提供参考 2. 在考虑阵列单元间互耦影响的情况下, 采用模式耦合法建立有限阵列分析模型, 得到了满足设计指标的结构参数 并对该相控阵中存在的互耦效 应 盲点问题进行了分析 3. 在得到满足指标要求的阵列结构参数后, 采用 CSTMicrowaveStudio CTSDesignStudio 和 AnsoftHfss 等电磁仿真软件对阵列在水平极化方向的行馈 功分器进行仿真设计, 该阵列的行馈功分器采用波导窄边单缝耦合馈电结构 为了使功分器各端口的幅度分布满足阵列在水平极化方向的泰勒分布, 需 要调节功分器上各条缝隙的倾角 切割深度 由于该功分器存在着幅度和相位误差, 这些误差对阵列的方位面方向图的副瓣电平影响比较大, 需要进行 优化设计 4. 学位论文尤佳庆宽带相控阵列天线新技术的研究 2008 随着现代雷达通信技术的发展, 各种无线电子系统对天线的性能要求越来越严格 例如在相控阵天线方面, 由于相控阵的造价一般都很高, 因此相 控阵天线一般要求具有阔带 宽带甚至是超宽带的特性, 以便尽可能的通过更多的信息 宽带相控阵列天线被广泛地运用于多功能雷达 宽带或超宽带 雷达 电子对抗与反对抗 通信等领域 但由于天线阵阵元间的互耦效应 馈电误差以及制造公差等因素, 其设计历来是天线工程师的一大挑战 本文 对一种基于互耦效应的新型宽带相控阵列天线展开了相关的研究工作 主要内容可分为以下几个部分 : 理论 首先, 本文介绍了宽带相控阵列天线的研究意义及国内外研究状况 其次, 本文从超宽带天线的设计方法和原理出发, 介绍了几种常用的拓宽天线阵频带宽度的方法, 并详细介绍了基于电磁耦合的宽带相控阵列天线 再次, 在理论研究的基础上, 利用电磁商用软件 HFSS 对这种宽带相控阵天线单元进行建模和仿真, 并尝试了几种可能拓宽天线阵频带宽度的天线形 式 仿真结果表明, 这种宽带相控阵天线单元在无限大阵列环境中确实具有很宽的频带 最后, 应用宽臂偶极子天线单元, 仿真并设计出了一个具有 24 个单元的相控阵线阵 初步测试结果验证该天线阵在波束不扫描状态时的宽频带特性 5. 学位论文兰栋宽带相控阵的谱域矩量法分析 2010 随着现代无线技术的快速发展, 宽带相控阵天线被广泛地应用于雷达 电子 对抗和通信系统等领域中 宽带相控阵天线的设计常常面对模拟频点数较多 所 需内存容量大 计算时间长等困难, 因此针对宽带相控阵的电磁全波仿真方法研 究具有特殊的研究价值和应用意义 本文采用谱域矩量法针对一种基于互耦效应 的宽带相控阵天线展开了相关的研究工作 论文的主要内容包括以下几个部分 : 本文首先从谱域方法的基本原理出发, 推导了多层介质的谱域格林函数, 然 后将其推广到无限大阵列的应用当中, 并给出在矩量法应用过程 两个计算实例 证明了这种方法具有很高的精度和计算效率 其次, 结合差分进化优化算法, 使用谱域矩量法对无限大宽带相控阵单元进 行了优化设计, 最终得到满足设计要求的宽带 大扫描角的天线单元 最后, 针对有限大宽带相控阵展开数值模拟研究 采用有限阵格林函数与谱 域矩量法相结合的方法, 有效地解决了矩量法在分析大型阵列中的计算效率问题 用此方法计算了阵列中不同位置中的天线的辐射情况, 与 HFSS 的结果吻合很好 关键词 : 宽带相控阵, 谱域矩量法, 无限大阵列, 有限大阵列 6. 期刊论文赵九洲. 张立.Zhao Jiuzhou.Zhang Li 考虑互耦的相控阵面天线波束形成 - 电子测试 2009(9) 本文从实现相控阵面天线低副瓣性能的角度出发, 针对在实际的相控阵天线设计中由于阵列天线单元间的互耦效应, 用理想的电流分布作为激励往往 达不到所期望的副瓣电平要求这一缺陷, 首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时相控阵面天线阵元的电流分布, 作出归一化电流幅度分布图, 仿真实现了 阵元互耦对相控阵面天线波束形成的影响效果, 接下来用软件的方式补偿互耦所造成的影响, 给出补偿的具体步骤, 从而完成了相控阵天线波束形成的综合. 7. 学位论文江莉微带阵列天线互耦抑制技术的研究 2008 由于具有剖面薄 体积小 重量轻 造价低廉 便于集成等优点, 微带天线及其阵列已经被广泛应用于各种无线通信及雷达系统中 但是, 当微带 天线及其阵列工作时, 会在衬底中激励起表面波, 这使得阵列单元间的互耦增大, 天线及其阵列增益降低 而相控阵天线中, 由于单元间的互耦效应将 引起扫描盲点, 影响扫描范围 本论文正是基于上述问题开展研究的 首先总结了光子晶体 (PBG) 共面电子带隙 (UC-EBG) 及高阻抗表面在微带阵列天线单元之间互耦抑制方面的应 用 然后, 研究了缺陷地结构的特点 发展概况及应用 最后提出利用缺陷地结构 (DGS) 来抑制互耦, 从而降低旁瓣, 提高天线性能 仿真以及测试结果

70 分析表明,DGS 结构能够明显降低天线阵元之间的耦合, 增大天线增益, 消除相控阵扫描盲点 本文的主要内容为 : 1. 设计了一种新型 DGS 结构, 并对该结构进行了阻带特性及参数提取分析, 提出了一种更为准确的阻带特性分析模型, 为 DGS 结构在微带阵列天线中的应用提供较为准确的阻带特性分析途径 2. 将该 DGS 结构引入微带阵列天线中, 分析了该结构抑制微带阵列天线单元间互耦的效果 通过仿真和测试得出, 在微带天线阵列之间的地板上添加了 DGS 结构以后, 得到了较好的互耦抑制效果, 天线阵列增益和辐射效率也较参考天线有所提高 3. 分析了 DGS 结构在相控阵天线扫描盲点抑制中的作用 通过应用 HFSS 仿真软件分析得出相控阵天线的扫描特性曲线, 研究结果表明所提出的 DGS 结构能有效抑制相控阵扫描盲点 本文链接 :http://d.wanfangdata.com.cn/thesis_y aspx 授权使用 : 电子科技大学 (cddzkjdx), 授权号 :50b08e86-cdb8-4be9-b72c-9e7500e15079 下载时间 :2011 年 1 月 24 日

71 易迪拓培训 专注于微波 射频 天线设计人才的培养网址 :http://www.edatop.com 射频和天线设计培训课程推荐 易迪拓培训 (www.edatop.com) 由数名来自于研发第一线的资深工程师发起成立, 致力并专注于微波 射频 天线设计研发人才的培养 ; 我们于 2006 年整合合并微波 EDA 网 (www.mweda.com), 现已发展成为国内最大的微波射频和天线设计人才培养基地, 成功推出多套微波射频以及天线设计经典培训课程和 ADS HFSS 等专业软件使用培训课程, 广受客户好评 ; 并先后与人民邮电出版社 电子工业出版社合作出版了多本专业图书, 帮助数万名工程师提升了专业技术能力 客户遍布中兴通讯 研通高频 埃威航电 国人通信等多家国内知名公司, 以及台湾工业技术研究院 永业科技 全一电子等多家台湾地区企业 易迪拓培训课程列表 :http://www.edatop.com/peixun/rfe/129.html 射频工程师养成培训课程套装该套装精选了射频专业基础培训课程 射频仿真设计培训课程和射频电路测量培训课程三个类别共 30 门视频培训课程和 3 本图书教材 ; 旨在引领学员全面学习一个射频工程师需要熟悉 理解和掌握的专业知识和研发设计能力 通过套装的学习, 能够让学员完全达到和胜任一个合格的射频工程师的要求 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/rfe/110.html ADS 学习培训课程套装该套装是迄今国内最全面 最权威的 ADS 培训教程, 共包含 10 门 ADS 学习培训课程 课程是由具有多年 ADS 使用经验的微波射频与通信系统设计领域资深专家讲解, 并多结合设计实例, 由浅入深 详细而又全面地讲解了 ADS 在微波射频电路设计 通信系统设计和电磁仿真设计方面的内容 能让您在最短的时间内学会使用 ADS, 迅速提升个人技术能力, 把 ADS 真正应用到实际研发工作中去, 成为 ADS 设计专家... 课程网址 : HFSS 学习培训课程套装该套课程套装包含了本站全部 HFSS 培训课程, 是迄今国内最全面 最专业的 HFSS 培训教程套装, 可以帮助您从零开始, 全面深入学习 HFSS 的各项功能和在多个方面的工程应用 购买套装, 更可超值赠送 3 个月免费学习答疑, 随时解答您学习过程中遇到的棘手问题, 让您的 HFSS 学习更加轻松顺畅 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/hfss/11.html `

72 易迪拓培训 专注于微波 射频 天线设计人才的培养网址 :http://www.edatop.com CST 学习培训课程套装该培训套装由易迪拓培训联合微波 EDA 网共同推出, 是最全面 系统 专业的 CST 微波工作室培训课程套装, 所有课程都由经验丰富的专家授课, 视频教学, 可以帮助您从零开始, 全面系统地学习 CST 微波工作的各项功能及其在微波射频 天线设计等领域的设计应用 且购买该套装, 还可超值赠送 3 个月免费学习答疑 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/cst/24.html HFSS 天线设计培训课程套装套装包含 6 门视频课程和 1 本图书, 课程从基础讲起, 内容由浅入深, 理论介绍和实际操作讲解相结合, 全面系统的讲解了 HFSS 天线设计的全过程 是国内最全面 最专业的 HFSS 天线设计课程, 可以帮助您快速学习掌握如何使用 HFSS 设计天线, 让天线设计不再难 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/hfss/122.html 13.56MHz NFC/RFID 线圈天线设计培训课程套装套装包含 4 门视频培训课程, 培训将 13.56MHz 线圈天线设计原理和仿真设计实践相结合, 全面系统地讲解了 13.56MHz 线圈天线的工作原理 设计方法 设计考量以及使用 HFSS 和 CST 仿真分析线圈天线的具体操作, 同时还介绍了 13.56MHz 线圈天线匹配电路的设计和调试 通过该套课程的学习, 可以帮助您快速学习掌握 13.56MHz 线圈天线及其匹配电路的原理 设计和调试 详情浏览 :http://www.edatop.com/peixun/antenna/116.html 我们的课程优势 : 成立于 2004 年,10 多年丰富的行业经验, 一直致力并专注于微波射频和天线设计工程师的培养, 更了解该行业对人才的要求 经验丰富的一线资深工程师讲授, 结合实际工程案例, 直观 实用 易学 联系我们 : 易迪拓培训官网 :http://www.edatop.com 微波 EDA 网 :http://www.mweda.com 官方淘宝店 :http://shop taobao.com 专注于微波 射频 天线设计人才的培养易迪拓培训官方网址 :http://www.edatop.com 淘宝网店 :http://shop taobao.com

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