【摘 要】
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波导缝隙阵列天线性能优良、结构简单,在气象雷达、动中通等领域中有着广泛的应用。针对气象雷达领域对圆极化、波束扫描波导缝隙阵列天线的需求,论文深入分析了限制圆极化波导缝隙阵列展宽波束扫描范围的因素,并依据限制条件对波导缝隙阵列的小型化技术和圆极化技术进行了研究,设计了一种相频二维扫描的圆极化波导缝隙阵列天线。论文主要包括以下三个方面的研究工作:1.设计了一种金属柱微扰的中心开缝波导缝隙天线结构。针对
【出 处】
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中国电子科技集团公司电子科学研究院
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波导缝隙阵列天线性能优良、结构简单,在气象雷达、动中通等领域中有着广泛的应用。针对气象雷达领域对圆极化、波束扫描波导缝隙阵列天线的需求,论文深入分析了限制圆极化波导缝隙阵列展宽波束扫描范围的因素,并依据限制条件对波导缝隙阵列的小型化技术和圆极化技术进行了研究,设计了一种相频二维扫描的圆极化波导缝隙阵列天线。论文主要包括以下三个方面的研究工作:1.设计了一种金属柱微扰的中心开缝波导缝隙天线结构。针对相扫方向上波导缝隙天线单元尺寸较大、波导宽壁缝隙难以搭载小型化圆极化腔的问题,基于波导内的场分布与波导缝隙辐射原理,设计了一种中心缝隙结构。该结构与小型化的波导圆极化腔匹配良好,结合交错排列组阵的方式,可以使相扫方向上的阵元间距缩减至0.57λ。2.设计了两种小型化波导圆极化腔和一种宽带层叠贴片圆极化器。研究了多种波导缝隙圆极化结构,分析了各结构的工作原理与特点,设计了两种适用于相控阵体制下的小型化波导圆极化腔,两种结构均可以有效缩减圆极化器的物理尺寸,圆极化腔口径可以分别达到0.57λ× 0.57λ与0.48λ× 0.48λ。此外针对宽带频扫波导缝隙阵,设计了一种可以覆盖频扫阵工作频带（16.0-17.0 GHz）的宽带层叠贴片圆极化器。3.设计了两种紧凑型的宽角扫描相控阵圆极化波导缝隙阵列。针对目前相控阵圆极化波导缝隙阵列结构波束扫描角窄的问题,对展宽波束扫描角的方法进行了研究。以切角方形波导圆极化腔实现了一种±20°范围波束扫描的二维天线阵;以四脊方形波导圆极化腔实现了一种频扫+11°～+13°且相扫±45°波束扫描的二维天线阵,并针对非谐振阵与相控阵中的多种组阵技术进行了分析与研究,加工并测试了样机,仿真与实测结果基本吻合。此外,针对目前宽扫描角频扫圆极化波导缝隙阵研究空白的现状,设计了一种50°偏角的一维频扫圆极化波导缝隙阵。
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