基于高速網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)的陣列天線設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求越來越快的通信速度,這對(duì)組網(wǎng)的通信質(zhì)量要求越來越高,需要一種支持“動(dòng)中通”的高速無線傳輸系統(tǒng)來構(gòu)建無線骨干網(wǎng)絡(luò),這種系統(tǒng)就是高速網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)(簡(jiǎn)稱HNR)。在HNR系統(tǒng)中,天線作為前端,可實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻信號(hào)的收發(fā)功能。針對(duì)HNR系統(tǒng)對(duì)天線高增益、低旁瓣、波束賦形和機(jī)動(dòng)性的要求,本文研究了C波段和X波段的天線及其陣列,主要內(nèi)容如下:
　　1.采用加載的方法實(shí)現(xiàn)螺旋天線小型化設(shè)計(jì)。在螺旋頂端加載金屬圓片,該金屬圓片實(shí)現(xiàn)引向器的功能

2、,可有效提高天線的軸向增益和輻射效率;詳細(xì)分析了金屬圓片對(duì)天線增益和反射系數(shù)的影響,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)了一款螺旋天線。仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果表明,加載的螺旋天線比傳統(tǒng)的螺旋天線軸向尺寸縮小28.3％,增益提高了3dB。
　　2.采用加載螺旋天線單元設(shè)計(jì)了一款均勻圓形陣列天線?；诰亓糠ê?PSO最優(yōu)化算法優(yōu)化獲取各陣元的激勵(lì)幅度和相位,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的饋電網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)陣列天線的波束賦形。
　　3.根據(jù)課題的要求,設(shè)計(jì)了一種全向圓柱螺旋陣列

3、天線。該陣列采用雙層交錯(cuò)排列模式,通過分析各層單元數(shù)、層間距與陣列天線不圓度的關(guān)系,選擇合適的參數(shù)來設(shè)計(jì)該陣列天線。仿真和測(cè)試結(jié)果表明,該陣列天線在水平方向上具有良好的全向輻射能力。
　　4.采用加載賦形分離器的方法設(shè)計(jì)了一款角錐喇叭天線。結(jié)果證明,該喇叭天線增益高于傳統(tǒng)口徑相同的喇叭天線,并且在偏離主瓣中心43.6°位置處出現(xiàn)零點(diǎn),根據(jù)方向圖乘積原理,用加載喇叭天線組陣時(shí),可有效抑制該位置處柵瓣,從而亦可有效提高陣列天線的增益。