【摘 要】
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大尺寸宽带发射天线是中长波和短波通信系统、雷达系统的重要组成部分之一,在现代军事通信、电子对抗、空间探测、空间通信等领域有诸多应用,如美国IMAGE卫星上RPI载荷的500米偶极子宽带天线、DSX卫星WPIx的70米偶极子宽带天线、火星快车MARSIS载荷的10米偶极子宽带天线等。除此以外,在军事上,甚低频和低频对潜通信、短波频段的宽带电子对抗等亦大量应用大尺寸宽带天线。因此,大尺寸宽带天线是世界
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大尺寸宽带发射天线是中长波和短波通信系统、雷达系统的重要组成部分之一,在现代军事通信、电子对抗、空间探测、空间通信等领域有诸多应用,如美国IMAGE卫星上RPI载荷的500米偶极子宽带天线、DSX卫星WPIx的70米偶极子宽带天线、火星快车MARSIS载荷的10米偶极子宽带天线等。除此以外,在军事上,甚低频和低频对潜通信、短波频段的宽带电子对抗等亦大量应用大尺寸宽带天线。因此,大尺寸宽带天线是世界各军事大国和航天大国激烈竞争的科技领域之一。随着我国航天技术蓬勃发展,天基大尺寸宽带发射天线技术成为我国航天工程和空间探测技术发展的“刚需”。此外,随着近年来世界局势升温,对陆基大尺寸宽带天线也提出了新的要求。本研究采用CST软件,针对三轴稳定卫星平台上大尺寸柔性偶极子天线展开后天线双臂不共线的问题开展研究,对非共线偶极子宽带发射天线的驻波比、阻抗、发射带宽等电性能进行了建模仿真,并与同尺寸的共线偶极子天线进行了对比,在仿真实验基础上进行了基于缩比天线的实测实验,对仿真结果进行了验证,结果显示双臂非共线对天线性能造成的影响是可以通过匹配网络等方式进行改善的。除此以外,本研究中亦对天基大尺寸偶极子天线的地面测试系统建立理论模型,在此基础上,对地面测试系统的风致阻抗、地网设计、测试系统的减重等开展了仿真研究,并开展实验,对仿真结果进行了验证,结果显示偏移不多的时候风偏对天线的影响可以忽略不计。地网应该选择改良型地网。空心化这一方案是可行的。此外,本研究中建立了笼形天线的数值模型,对陆基大尺寸宽带发射天线中常用的笼形天线振子的结构进行了优化,对未来宽带笼形天线的设计提出了三个优化方向的建议。
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