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毫米波三波束卡塞格伦天线设计

作　者: 赵芸
导　师: 钱嵩松
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 毫米波反射面天线卡塞格伦天线偏焦高频方法
分类号: TN823.28
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 67次
引　用: 1次
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内容摘要

反射面天线在探测系统中有着广泛的应用,随着探测系统对探测精度的要求愈来愈高,多波束反射面天线的研究和设计具有重要意义。喇叭作为反射面天线的馈源,是影响其性能的重要因素。因此本文首先介绍了喇叭的基本概念和分析方法,应用仿真软件HFSS进行仿真分析,并对其进行工程设计为了提高毫米波探测系统的数据率,卡塞格伦天线可采用多馈源模式。由于抛物面天线可视为卡塞格伦天线的基础,因此本文先介绍了抛物面天线的结构、基本原理和主要的分析方法,完成了一个抛物面天线的设计,并用GRASP仿真软件对其进行仿真分析。然后介绍三波束卡塞格伦天线,分析了各个参数的选择方法,着重讨论了三波束卡塞格伦天线的偏焦问题,并研究了三个馈源的排列方式,最终确定了天线的各项设计参数,给出了仿真及测试方向图。为进一步提高反射面天线的设计准确度和灵活度,有必要深入了解反射面天线的数值分析方法。因此在论文的最后一部分,综合运用高频方法,对单反射面天线的辐射场进行推导计算,在MATLAB环境下,得出天线辐射方向图。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 课题背景  7
  1.2 反射面天线的发展和关键技术  7-9
  1.3 本文主要工作及结构安排  9-10
2 馈源喇叭的设计  10-24
  2.1 口径天线的基本理论  10-14
    2.1.1 口径天线的辐射场  10-13
    2.1.2 圆形口径天线的辐射场  13-14
  2.2 喇叭的基本概念  14-20
    2.2.1 矩形喇叭天线  15-18
    2.2.2 圆锥喇叭天线  18-19
    2.2.3 喇叭天线的基本性能参数  19-20
  2.3 3mm圆锥喇叭的工程设计及仿真  20-24
    2.3.1 馈源喇叭的一般概念  20-21
    2.3.2 馈源喇叭的工程设计及仿真  21-24
3 反射面天线的设计  24-42
  3.1 抛物面天线工作原理  24-30
    3.1.1 抛物面天线的几何特性  24-26
    3.1.2 抛物面天线的分析方法  26-27
    3.1.3 抛物面天线的一些基本参数  27-28
    3.1.4 抛物面天线的工程设计方法  28-30
  3.2 三波束卡式天线的设计  30-38
    3.2.1 卡式天线的工作原理和基本分析方法  30-33
    3.2.2 卡式天线的几何参数及选择原则  33-36
    3.2.3 卡式天线的工程设计及仿真  36-38
  3.3 三波束卡式天线馈源的设计  38-42
    3.3.1 偏焦反射面天线  38
    3.3.2 馈源排列的工程设计及测试  38-42
4 高频方法  42-57
  4.1 几种高频近似方法  42-48
    4.1.1 几何光学法  42-43
    4.1.2 几何绕射理论  43-46
    4.1.3 一致性绕射理论  46
    4.1.4 等效电磁流法  46-48
  4.2 高频方法的工程应用  48-57
    4.2.1 馈源的辐射场  49
    4.2.2 绕射系数的计算  49-51
    4.2.3 绕射场的计算  51-53
    4.2.4 后轴向区辐射场的计算  53-54
    4.2.5 前轴向区辐射场的计算  54-55
    4.2.6 抛物面天线辐射场的计算  55-57
5 结束语  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61

毫米波三波束卡塞格伦天线设计

内容摘要

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