弹载超宽带天线设计与仿真研究

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1、硕士学位论文弹载超宽带天线设计与仿真研究THEDESIGNANDSIMULATIONOFMISSILEBORNEULTRAWIDEBANDANTENNA林涛哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN822.8学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文弹载超宽带天线设计与仿真研究硕士研究生：林涛导师：宋立众教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：信息与电气工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN822.8U

2、.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEDESIGNANDSIMULATIONOFMISSILEBORNEULTRAWIDEBANDANTENNACandidate：LinTaoSupervisor：Prof.SongLizhongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicandCommunicationEngineeringAffiliation：

3、SchoolofInformationandElectricalEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要精确制导导弹的隐蔽性以及抗干扰特性对弹载天线的带宽提出了更高的要求，而且在安装空间受限的弹载应用场合，弹载天线必须具有较低的剖面高度才能保证导弹的气动外形及飞行性能。因此，性能优越的超宽带天线以及共形天线成为重要的研究方向。本文以主

4、被动复合导引头为载体，设计了阿基米德螺旋天线以及改进形式的方螺旋天线作为口径处的平面被动超宽带天线，为了减小口径处的面积，设计了Vivaldi以及对踵Vivaldi天线作为共形到圆柱形弹体表面的共形被动超宽带天线，主要研究内容如下：首先，设计了共面波导馈电的Vivaldi天线。在此基础上采用开椭圆形槽线的方法改变天线表面电流分布，最终实现了改善端射特性的目的。为了使椭圆槽线加载Vivaldi天线实现小型化，本文采用侧馈的方式，使得天线的面积减少了20%。最后，以圆柱形弹体表面为载体，设计了共形Vivaldi

5、天线，通过改变共形半径大小，研究不同曲率下共形Vivaldi天线性能的变化。其次，设计了对踵Vivaldi天线。然后采用开矩形槽线的方法改变天线表面电流分布，最终改善了端射特性。由于主被动复合导引头要求天线系统有较高的增益，为此，本文在对踵Vivaldi天线单元辐射区末端加载椭圆形寄生贴片增强两臂之间的耦合，提高了增益。仿真结果表明天线各频点处平均增益增加了2.5dBi。共形于弹体表面的对踵Vivaldi天线为了实现正常辐射并获得端射特性，需要距离弹体或者天线罩一定的高度放置，本文采用介质基板加载的方法实现

6、介质支撑以及小型化的目的。介质基板的引入，使天线向低频端拓展了430MHz。最后，将设计好的对踵Vivaldi天线单元分别进行圆柱、圆锥共形并进行组阵，研究共形天线阵的性能以及弹体表面对其性能的影响。最后，设计了口径处的阿基米德螺旋天线，为了获得单向辐射，在天线背面添加腔体，腔体的引入使得低频驻波发生抖动。为此，在天线臂终端加载电阻，吸收终端反射电流，改善了低频驻波特性。对于宝贵的口径空间，本文提出了一种比阿基米德螺旋天线更能够充分利用口径空间的改进形式的方螺旋天线。由于实际使用时，天线与天线罩一起使用，因

7、此，本文研究了天线罩对口径处阿基米德螺旋天线以及改进形式的方螺旋天线性能的影响。关键词：超宽带天线；共形天线；天线罩；介质基板加载技术-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTheconcealmentandanti-jammingfeaturesofprecision-guidedmissilehasahigherbandwidthrequirementsonmissile-borneantenna.Moreover,missile-borneantennamusthavealowprofil

8、eheighttoensuretheaerodynamicshapeandflightperformanceintherestrictedinstallationspaceofmissile-borneapplications.Therefore,thesuperiorperformanceoftheultra-widebandantennaandconformalantennabecomeanimportant