分層龍伯透鏡天線技術(shù)研究.pdf

1、龍伯透鏡天線是一種球?qū)ΨQ分層的介質(zhì)天線，因其自身球?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)和良好的天線性能被廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。本文針對(duì)分層龍伯透鏡天線開(kāi)展了相關(guān)的研究工作，主要內(nèi)容包括： 本文首先介紹了龍伯透鏡天線的基本工作原理，簡(jiǎn)述了理想龍伯透鏡天線的幾何光學(xué)特性。針對(duì)實(shí)際龍伯透鏡天線球?qū)ΨQ分層結(jié)構(gòu)，本文詳細(xì)闡述了利用矢量球面波函數(shù)展開(kāi)法分析分層龍伯透鏡輻射特性的具體原理和推導(dǎo)過(guò)程，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與商業(yè)電磁軟件FEKO仿真結(jié)果吻合良好，

2、為本文的研究和具體的工程應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 其次，本文研究了龍伯透鏡天線的兩種傳統(tǒng)分層方法，并指出了其弊端。為提高透鏡天線的輻射效率，本文采用了高性能的圓對(duì)稱輻射饋源，利用差分進(jìn)化優(yōu)化算法(DEA)結(jié)合矢量球面波函數(shù)展開(kāi)法(VSWE)對(duì)透鏡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了用盡量少的層數(shù)達(dá)到最優(yōu)化效率的目的。針對(duì)全球龍伯透鏡不易安裝和剖面尺寸偏大的一些缺點(diǎn)，本文將全球龍伯透鏡天線的優(yōu)化結(jié)果運(yùn)用到半球透鏡天線中去，在不降低天線增益的同時(shí)又達(dá)

3、到了安裝方便和降低天線縱向尺寸的目的。此外，本文也系統(tǒng)地研究了介電常數(shù)公差、饋源焦距等因素對(duì)龍伯透鏡天線輻射特性的影響，為指導(dǎo)龍伯透鏡天線的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了有力的工具。 最后，針對(duì)龍伯透鏡天線衛(wèi)星跟蹤的實(shí)際應(yīng)用，本文還提出了一種切實(shí)可行的多波束龍伯透鏡天線跟蹤系統(tǒng)初步方案，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。 本文從理論分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、天線公差分析以及跟蹤系統(tǒng)等多方面對(duì)高性能龍伯透鏡天線作了較為全面的研究，具有較為實(shí)用的工程應(yīng)用價(jià)值