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共形阵列天线的多波束赋形技术的研究

作　者: 刘海川
导　师: 宋祖勋
学　校: 西北工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 多波束天线波束赋形互耦效应共形天线
分类号: TN821.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

多波束天线是智能天线的一种，具有传统天线所不具备的优越性。本文主要是针对飞行器共形天线多波束赋形算法开展研究。实现了天线阵互耦效应对波束赋形影响的补偿。本文首先研究了天线阵的各种波束赋形算法。仿真结果表明，基于二次型理论的天线阵波束赋形算法和基于自适应理论的天线阵波束赋形算法具有传统算法所不具有的优点。其次，在单波束赋形算法研究的基础上，建立了多波束赋形的加权模型，研究得到了多波束赋形的加权矩阵，实现了对天线阵多波束的赋形。该赋形算法能实现对多波束副瓣、主瓣、零点的控制。另外，针对阵列单元间存在的互耦影响，建立了天线阵互耦模型，对天线阵互耦效应进行了较为深入的研究。为了更加全面地考虑互耦效应，研究了互耦效应对天线阵单元方向图的影响，并采用微波网络等效波源的方法，推导了考虑互耦影响下的天线阵电流分布公式。在此基础上，结合基于自适应理论的波束赋形算法，研究了互耦影响下波束赋形的补偿算法。最后把本文的研究方法应用到微带平面阵中，实现了平面天线阵的多波束赋形。大量的仿真结果表明，本文所采用的研究方法对于天线阵多波束赋形的研究是有效的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究背景  7
  1.2 现状与发展动态  7-8
  1.3 涉及的关键问题  8
  1.4 本文的主要内容及安排  8-9
  1.5 论文安排  9-10
第二章天线阵综合理论  10-23
  2.1 经典天线阵综合法  10-14
    2.1.1 切比雪夫综合法  10-12
    2.1.2 泰勒综合法  12
    2.1.3 傅里叶级数法  12-13
    2.1.4 伍德沃德综合法  13-14
  2.2 二次型综合法  14-17
  2.3 基于自适应理论的天线阵综合法  17-22
    2.3.1 基本原理  17-19
    2.3.2 算法仿真  19-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章多波束合成技术  23-39
  3.1 多波束天线模型  23-25
  3.2 伪逆法确定加权矩阵  25-28
    3.2.1 理论分析  25-27
    3.2.2 算法仿真  27-28
  3.3 经典天线阵综合法在多波束赋形中的应用  28-30
  3.4 二次型综合法在多波束赋形中的应用  30-32
  3.5 自适应算法在多波束赋形中的应用  32-35
  3.6 多波束赋形算法在平面阵中的应用  35-38
    3.6.1 平面阵模型  35-36
    3.6.2 平面阵多波束仿真  36-38
  3.7 本章小结  38-39
第四章互耦效应分析  39-55
  4.1 互耦基本表述  39-41
    4.1.1 阻抗矩阵法  40
    4.1.2 散射矩阵法  40-41
  4.2 互耦对波束赋形的影响分析  41-47
    4.2.1 互耦对单元方向图的影响  42-43
    4.2.2 天线单元等效波源分析  43-45
    4.2.3 互耦效应对天线阵电流分布的影响  45-47
  4.3 实现互耦补偿的波束赋形算法  47-48
  4.4 仿真分析  48-53
    4.4.1 互耦对天线阵波束影响仿真  48-49
    4.4.2 互耦对天线阵波束赋形的影响仿真  49-52
    4.4.3 实现互耦补偿的波束赋形仿真  52-53
  4.5 本章小结  53-55
第五章共形天线阵多波束赋形  55-61
  5.1 微带单元模型  55-56
  5.2 微带天线单元间互耦分析  56-58
  5.3 微带天线阵多波束赋形的实现  58-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章全文总结与展望  61-63
  6.1 全文总结  61
  6.2 下一步工作展望  61-63
参考文献  63-66
发表论文和参加科研情况  66-67
致谢  67-68

共形阵列天线的多波束赋形技术的研究

内容摘要

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