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波导缝隙阵列快速设计与分析

作　者: 焦小平
导　师: 梁昌洪
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 波导纵缝阵列天线并矢格林函数矩量法阵列综合
分类号: TN822
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

通过在波导上切割形成辐射单元的波导缝隙天线具有副瓣低,效率高,口径分布可以独立控制,结构紧凑,加工和安装简单等优点,它广泛用于地面、舰载、导航、气象等领域。本文用并矢格林函数求出波导内部、缝隙内部以及波导外部半空间的三个区域的磁场,结合连续性边界条件来建立一组积分方程,并运用矩量法来求解该积分方程。应用电路原理,将单个矩形波导宽边纵缝等效为并联导纳,采用矩量法求解得到的结果来完成对其导纳参数的提取。由阵列综合技术得到阵列天线的口径分布,然后运用Elliott的设计原理以及作者自己推导的设计公式来快速设计波导宽边纵缝阵列。作者通过Babinet原理将缝隙等效为向半空间辐射的对称振子,来快速分析阵列天线的方向图,应用等效传输线原理来分析阵列中每根波导的A参数,并最终转换成我们感兴趣的输入驻波比和天线效率等天线性能指标。文章中的所有结果均与仿真软件Ansoft的仿真结果进行了比对,得到了非常令人满意的结果。通过对所得到的数据的分析,作者对Elliott的设计原理做出了一定修正,并且验证了这种修正的正确性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章绪论  6-8
  1.1 波导天线概述  6
  1.2 阵列天线方向图综合方法概述  6-7
  1.3 论文主要研究内容  7-8
第二章纵缝的矩量法分析及等效导纳参数模型  8-28
  2.1 并矢格林函数  8-13
  2.2 积分方程的建立  13-17
  2.3 散射参数的提取  17-22
    2.3.1 结果对比  20-22
  2.4 宽边纵缝的电路模型及导纳参数  22-24
  2.5 导纳参数的分解形式  24-28
第三章阵列综合及分析技术  28-48
  3.1 线天线阵的综合  28-33
    3.1.1 线源的等副瓣理想空间因子  28-31
    3.1.2 泰勒方向图  31-33
  3.2 面天线阵的综合  33-42
    3.2.1 方向图函数和波束指向  34-36
    3.2.2 波瓣宽度和方向系数  36-41
    3.2.3 和方向图与差方向图  41-42
  3.3 矩形波导宽边纵缝阵列方向图分析  42-48
    3.3.1 Babinet原理与缝隙天线  42-47
    3.3.2 矩形波导宽边纵缝阵列方向图  47-48
第四章波导宽边纵缝阵列的设计与分析原理  48-68
  4.1 设计及分析原理  48-55
  4.2 驻波阵设计原理及算例  55-60
    4.2.1 驻波阵设计原理  55-57
    4.2.2 驻波阵设计算例  57-60
  4.3 行波阵设计原理及算例  60-68
    4.3.1 行波阵设计原理  60-62
    4.3.2 行波阵设计算例  62-68
第五章结论  68-70
致谢  70-72
参考文献  72-74
在读期间的研究成果  74-75

波导缝隙阵列快速设计与分析

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