学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

毫米波锥形相控阵波束控制系统设计

作　者: 王义春
导　师: 朱旗
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 相控阵串联馈电移相器宽波束波束控制虚位技术
分类号: TN821.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 173次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

由于具有波束扫描快速、灵活等特点,相控阵得到广泛应用。在高速运动载体中为增加阵列的覆盖角域,或者考虑空气动力学因素,通常将相控阵共形在特殊形状的表面上。考虑到导弹的结构特征,并保证弹载相控阵的增益,本论文将相控阵共形在锥体结构上,同时将工作频率设定在32GHz。目前,传统天线阵列的波束扫描范围较小、移相器系统复杂,馈电网络面积较大。针对这些困难,本论文分别提出了宽波束微带天线、混合左右手高功率移相器,以及混合左右手串联馈电网络,并由此构成锥形相控阵。但是锥形相控阵的波束控制非常复杂,这是因为(1)在锥体周向,圆周方向相邻天线单元间的空间相位差不相同;(2)在锥体轴向,锥体半径的变化导致天线单元相移量不同。本文在分析锥形相控阵波束扫描特点的基础上,基于传统相控阵波束控制方式,提出了一种改进型波束控制方式。改进后的波束控制方式大大减少了锥形相控阵波束控制系统的配相计算量和控制线数量、简化了阵面走线,并降低了阵面单元移相器的控制复杂性。为了进一步降低波束控制系统的复杂度,在锥形相控阵改进型波束控制方式中引入了移相器虚位技术和幅度虚位技术,减少了移相器和数字衰减器的级联位数。最后设计了一个锥形相控阵实例,计算了其辐射方向图。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第1章绪论  10-15
  1.1 选题背景及意义  10-12
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  12-13
  1.3 研究内容和研究方法  13-15
    1.3.1 研究内容  13-14
    1.3.2 研究方法  14-15
第2章相控阵原理及传统波束控制方式  15-28
  2.1 引言  15
  2.2 相控阵天线原理  15-19
    2.2.1 线阵天线的方向图函数  16-18
    2.2.2 相控阵天线波束扫描原理  18
    2.2.3 相控阵天线技术特点  18-19
  2.3 相控阵天线分类  19-21
    2.3.1 有源无源相控阵介绍  19-20
    2.3.2 毫米波相控阵技术  20-21
  2.4 相控阵波束控制方式  21-28
    2.4.1 对各个阵面单元移相器分别控制  22-25
    2.4.2 在方位与仰角上分别进行波束控制  25-26
    2.4.3 采用“行-列”式馈入波束控制信号的移相器  26-28
第3章锥形相控阵波束控制方式设计  28-40
  3.1 锥形相控阵构成  28-32
    3.1.1 宽波束微带天线  28-29
    3.1.2 混合左右手高功率移相器  29-30
    3.1.3 混合左右手串联馈电网络  30-32
  3.2 锥形相控阵阵面布局和扫描策略  32-34
  3.3 传统波束控制方式  34-36
  3.4 改进型波束控制方式  36-40
    3.4.1 轴向主干馈电方案  36-38
    3.4.2 周向主干馈电方案  38-40
第4章虚位技术在波束控制中的应用  40-52
  4.1 引言  40-41
  4.2 波束最小跃度  41-42
  4.3 移相器虚位技术  42-47
    4.3.1 理论证明  42-45
    4.3.2 实例验证  45-47
  4.4 幅度虚位技术  47-52
第5章设计实例  52-63
  5.1 锥形相控阵测角原理  52-55
    5.1.1 引言  52-53
    5.1.2 单脉冲测角原理  53
    5.1.3 锥形相控阵和差单脉冲测角  53-55
  5.2 锥形相控阵辐射特性  55-61
    5.2.1 电磁仿真软件与Matlab 程序的计算比较  56-59
    5.2.2 和差波束辐射方向图  59-61
  5.3 改进型波束控制方式中移相器特性  61-63
第6章结论  63-64
参考文献  64-65
致谢  65-66
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果  66

毫米波锥形相控阵波束控制系统设计

内容摘要

全文目录

相似论文