平面大角度扫描相控阵研究

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1、１ｉ１圓＿硕士学位论文１＾平面大角度扫描相控阵研究ｉ作者姓名王府生学校导师姓名、职称刘淑芳副教授企业导师姓名、职称许智研究员申请学位类别工程硕士Ｉ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。本人签名：日期：謂⑶碌西安电子科技大学关于论文使用授权的说明：本人完全了解西安电子科炫大学有关保留和使用学位论文的规定，即研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印，结合学位论、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证文研究成果完成的论

3、文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。＿本人签名：＾导师签名：日期（．：滅以日期：ｙ１Ｊ＞学校代码１０７０１学号１５０２１２１３１２分类号ＴＮ８２西密级公开安电士子科技大学平硕学位论文面大角度扫描相控阵研究作领者姓名：王府生Ｉ通域：电子与信工程学位类别：工程硕士学企校业导师姓名、职称：刘淑芳副教授导师姓名、工职称程：许智研究员学院：电子学院提交日期：２０１８年６月Studyonlarg

4、eanglescanningplanarphasedarrayAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByWangFushengSupervisor:LiuShufangTitle:AssociateProfessorXuZhiResearcherJune2018摘要摘要平面相控阵如具有高增益和低副瓣特性的

5、大角度扫描能力，则其能够在较大范围内为搜索、探测、识别和跟踪等领域提供更多更及时的精确信息，现如今无论在军用雷达系统还是民用无线通信系统都有很好的应用前景，因此对平面相控阵天线大角度扫描特性的研究有着重要且深远的意义。本论文结合实际的工程应用，以平面大角度扫描相控阵天线为研究对象，基于方向图乘积定理和相控阵基本扫描原理，从天线单元和阵列两方面研究如何扩大平面相控阵列的扫描范围。创新性地采用方向图可重构准微带八木寄生振子天线单元进行特殊旋转平面布阵和小型化互补偶极子天线单元进行常规等间距平面布阵两种方案，来实现对平面相控阵一维和

6、二维方向上的大角度扫描特性研究。研究表明所设计的两种00天线单元及其阵列在E面和H面都能够实现7070的大角度扫描，且具有增益波动小、副瓣电平低的辐射特性。论文主要内容包括：1、基于方向图乘积定理和相控阵天线扫描原理，设计了一种简单电基本振子天00线单元，并通过等间距平面布阵仿真得出其在E面和H面均可实现7070的大角度扫描，扫描过程中副瓣电平较低，但增益波动比较大可达5dB。接着通过在电基本振子两侧添加寄生贴片设计一种寄生振子天线来展宽单元波束宽度，同样通过等间00距平面布阵仿真得出其在E面和H面二维方向均可实现7

7、070的大角度扫描，扫描过程中副瓣电平较低，且增益波动较小仅为3.5dB。2、通过在寄生振子结构上加载PIN二极管开关等有源器件，设计了一种“双馈”改进型方向图可重构准微带八木寄生振子天线。此天线单元在平面通过特殊的旋转阵元布阵形式就可以实现在E面和H面的二维大角度扫描，仿真结果表明该阵列主波束0能够在E面和H面扫描至70，扫描过程中副瓣电平较低，增益波动小于3dB，且各阵元有源反射系数较好。3、设计了一种常规宽波束互补偶极子天线单元，并对其进行小型化改进，天线单元在改进前后其辐射特性几乎不变。基于此小型化互补偶极子天线单

8、元只需要在二维平面进行常规的等间距布阵，就可以实现主波束在E面和H面二维方向上007070的大角度扫描，且整个阵列扫描过程中副瓣电平较低，增益波动较小，在3.5dB范围之内。关键词：方向图可重构，互补偶极子，大角度，二维扫描，平面相控阵IABSTRACTABSTRACTT