超宽带端射天线关键技术及其应用研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA博士学位论文DOCTORALDISSERTATION（电子科技大学图标）论文题目超宽带端射天线关键技术及其应用研究学科专业通信与信息系统学号200911010112作者姓名王平指导教师文光俊教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文超宽带端射天线关键技术及其应用研究（题名和副题名）王平（作者姓名）指导教师文光俊教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业通信与信息系统提交论文日期2013.09.15论文答辩日期2013.11.29学

2、位授予单位和日期电子科技大学2013年12月24日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据STUDYONKEYTECHNOLOGYOFTHEULTRA-WIDEVABDENDFIREANTENNAANDITSAPPLICATIONSADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemAuthor:WangPingAdvisor:ProfessorWen

3、GuangjunSchool:SchoolofCommunication&InformationEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部

4、门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要天线作为无线通信系统中不可缺少的关键部分，它的性能对整个系统的工作能力起着决定性的作用。同样地，实现电磁信号发射和接收的端射天线或阵列的性能决定了反辐射导弹捕获、跟踪目标，并定向攻击辐射源目标的战场效能。随着现代反辐射导弹技术的发展和飞跃，对天线的技术要求也提出了更高的指标，如高增益、宽的3dB束宽

5、、低的旁瓣电平、极宽频率带宽、小的尺寸、简单的安装结构，等等。另一方面，在设计反辐射导弹表面的端射天线时，还受到金属表面、介质天线罩的影响，也给天线设计带来了极大的困难。然而，采用传统的天线设计技术来应对这些要求和困难是极具挑战性的。为突破相关技术难题，需结合电磁研究领域其它分支学科，继续深入开发端射天线的若干关键技术。本论文在国家重点实验室基金项目“端射共形测向天线阵研究”的资助下，以传统Vivaldi天线和经典对数周期天线阵为研究基础，探索和发展小型化超宽带端射天线的结构和机制，研究和解决适合弹载的超宽带端射天线的理论、设计、测试等关键技术。主要研究工作如下

6、：1.提出一款高增益的平衡Vivaldi天线：针对传统平衡Vivaldi天线在高频范围内(>11GHz)端射方向的增益值急剧下降，主波束严重偏离端射方向等技术问题，采用延长介质基板前端的方法，形成一个三角形介质棱镜，使主波束方向更接近端射方向。然后，沿着每块金属贴片的外边缘切除一个三角形金属片，并在其外边缘加载开口槽线，进一步增加天线辐射方向图的前后比，提高天线的端射性能。最后，研究了高增益天线放置于金属表面时天线辐射场的变化规律。2.首次分析了金属圆柱体表面的端射天线辐射特征：以平衡Vivaldi天线作为测向天线单元，通过分析金属圆柱体表面的水平极化天线辐射场

7、，掌握水平极化天线辐射场的变化规律。3.提出一款垂直极化的小尺寸、超宽带单极Vivaldi天线结构：根据传统共平面Vivaldi天线设计原理，设计单极Vivaldi天线结构，然后选择指数曲线外边缘结构，以及在天线末端集成一个100欧姆的电阻，增加更低的谐振频率，扩展了带宽。在此基础上，运用参数分析，掌握天线参数变化对天线辐射场的影响机制，获得最佳的天线尺寸。4.研究介质天线罩对端射天线辐射场的影响机制：目前所出版的论文和书籍都集中研究天线放置于天线罩内部区域时的工作性能，而天线分布在天线罩外部区域的研究则很少报道。因此，有必要深入研究介质天线罩对天线辐射场的影响

8、I万方数据摘要机制。文中