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偏焦抛物反射面天线辐射特性研究

作　者: 田暕
导　师: 郭陈江
学　校: 西北工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 偏焦抛物反射面天线偏焦口径场法几何绕射理论天线方向图主瓣副瓣赋形技术
分类号: TN820
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 348次
引　用: 7次
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内容摘要

本文主要对偏焦抛物反射面天线的远场辐射特性进行了分析,在以馈源横向偏焦量△y作为变化因素的条件下,用数值计算方法对其进行了量化计算。文章首先简要介绍了抛物反射面天线的发展概况和反射面天线的基本概念,以及高频近似方法:几何光学法、物理光学法、几何绕射理论、物理绕射理论和FFT法及高斯数值积分法等基本的分析理论方法。接着,文章采样口径场法,以馈源横向偏焦量△y作为变化因素来分析偏焦抛物面反射天线前轴向区的远场辐射特性,在采用坐标转换、相位计算的基础上推导了远区电场的近似表达式,对不同偏焦量△y下的天线方向图进行了数值计算和分析比较,并对最佳偏焦馈源的指向和位置选择进行了探讨。结果表明:随着偏焦量△y的增大,天线的主波瓣偏离抛物面的焦轴线角度越大,天线增益越小,且主波瓣宽度越宽,旁瓣的不对称性越明显,第一旁瓣的相对强度越大;另外,随着频率的升高,主瓣和近旁瓣随之变窄,其随偏焦量△y增加时的不对称性加剧。这一部分是本文的重点,文章中推导天线电场的条理清楚,简单易懂,采用的数值积分法,计算速度快,计算精度较高。接下来,本文运用几何绕射理论方法,对偏焦抛物反射面天线前轴向区以外区域的绕射场进行了分析和计算,这一部分是本文的难点。最后,本文对抛物面天线的赋形技术进行了介绍,为在实际的工程应用中,设计出满足要求的偏焦抛物反射面天线做了基础。通过本文的研究,可以基本明确偏焦抛物反射面天线的辐射特性,使得在工程中应用此类天线有了一定的理论基础。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-4
目录  4-5
引言  5-7
第一章反射面天线的基本概念  7-17
  1．1 基本电磁概念  7-8
  1．2 反射面天线的物理光学  8-11
  1．3 几何光学的基本原理  11-13
  1．4 反射面天线的电参数  13-16
  1．5 反射面天线的馈源  16-17
第二章数值计算方法  17-24
  2．1 高频近似方法  17-19
  2．2 数值求解法  19-24
第三章偏焦抛物面天线辐射场的口径场分析法  24-49
  3．1 抛物面天线口径场法简介  24
  3．2 平面口径的远区辐射场的计算  24-27
  3．3 旋转对称抛物面天线口径场的计算  27-28
  3．4 偏置抛物面天线远区辐射场的计算  28-32
  3．5 偏焦抛物面天线远区辐射场计算  32-45
  3．6 最佳偏焦馈源指向和位置的选择  45-47
  3．7 横向偏焦时的波束偏转效应  47-49
第四章偏焦抛物面天线辐射场的几何绕射分析法  49-62
  4．1 几何绕射理论的基本概念  50-51
  4．2 绕射场的计算  51-62
第五章抛物反射面天线的赋形技术  62-69
  5．1 单弯曲反射面的赋形  62-64
  5．2 双弯曲反射面的赋形  64-69
第六章总结与展望  69-70
参考文献  70-73
硕士学习期间论文发表情况  73-74
致谢  74-75

偏焦抛物反射面天线辐射特性研究

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