吴翀论文初稿

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1、分类号：密级：公开UDC：编号:2007031125成都信息工程学院学位论文智能圆环形阵列天线的辐射特性论文作者姓名:申请学位专业：申请学位类别：指导捌帀姐（财）:论文提交日期：吴电子科学与技术工学学士杨进（教授）2011年06月01日智能圆环形阵列天线的辐射特性摘要阵列天线是由若干个相同的天线单元按一定规律排列并相互连接在一•起组成的天线系统，用于产生强方向的辐射。天线阵按单元的排列方式可分为线性阵、平面阵和三维立体阵，其各单元的中心分别排列在一条直线上、一个平面上和非平面共形表面上。阵列天线的辐射场特性取决于单元的型式、位置、排列方式及其激励幅度和和位。阵列天线已经在通信、广播、电视、

2、雷达和导航等无线电系统屮被广泛的应用。本论文主要研究智能圆环形阵列天线的辐射特性。采用电磁场辐射理论得到圆环形面阵列天线的方向性函数F(O,0)表示式。通过编程数值计算得到该阵列人线的方向性函数随角&0变化的二维平面曲线、二维极坐标曲线和三维立体方向图，展示该天线辐射场在空间的分布规律和特点，讨论阵元数、圆环半径和相邻圆环间的距离对辐射特性的影响。计算结果表明：圆环半径和相邻圆环间的距离一定，阵元数改变时•，圆环形面阵列天线的方向性函数FG(p)发生周期性的增、减变化，方向性函数的幅度变化。总的来说，随着阵元数N的增大，F(&,0)峰值的锐度增加，出现尖锐多峰结构，辐射方向的集屮度发生变化

3、。关键词：电磁场辐射；圆环形面阵列天线；方向图；辐射特性RadiationcharacteristicsofsmartcirculararrayantennaAbstract（英文摘要）Keywords：Electromagneticradiation;smartringarrayantenna;radiationdirectionpattern;radiationcharacteristics论文总页数：24页1引言12天线阵列22.1二元阵22.2均匀直线阵32.3平而阵列52.4圆形阵列73理论模型和公式94数值计算114.1数值计算结果114.2结果分析15结论16参考文献16致谢

4、17声明18附录191引言任何无线电设备都需要用到天线，天线的基本功能是能量转换和电磁波的定向辐射或接收，天线的性能直接影响到无线电设备的使用。阵列天线是根据电磁波在空间相互干涉的原理，把具有相同结构、相同尺寸的某种基本天线按一定规律排列在一起组成的。现代无线电设备，不管是通讯、雷达、导航、微波着陆、干扰和抗干扰等系统的应用中，越來越多的采用阵列大线。在精密跟踪雷达大线系统屮，为了提高工作性能，提高增益，增强方向性，往往需要阵列天线将能量集中于一个非常狭窄的空间辐射出去。在射电大文望远镜的大线中，其主瓣宽度只有1/30度，必须采用阵列天线。在多功能雷达系统屮，既需要在俯仰而进行波束扫描，又

5、需要改变相位展宽波束，还需要仅改变相位进行波束赋形，实现这些功能的天线系统只有相控阵天线才能完成。随着各项技术的发展，阵列天线得到了越来越广泛的采用，功能也愈加强大。到忖前为止，随着阵列天线知识和技术的迅速发展，以及国际上对阵列天线的诸多研究方向的提出，都促使了新型阵列天线的诞生。目前，阵列天线一个比较先进的技术是与空间或空一时自适应处理的信号处理技术结合起来，从而能够动态控制天线的方向图来优化接收信号。另一个比较先进的利用阵列天线的技术是空一时编码。通过在发射和接收设备使用阵列犬线，空一时编码的通信系统能有效的利用多信道来支持以超过单一信道香农限制所预计的传输速率进行数据传输的通信。新技

6、术的指引下，目前研究及应用的新型阵列天线均含有以下显著特性：1、极窄波束，以提髙天线的方向性和增益；2、赋形波束和多波束；3、波束的相控扫描；4、低副瓣电平的方向图。(增加内容，对阵列天线特性再详细说明。)这些新型阵列天线不仅作为基站天线、航管雷达天线应用于移动通讯系统屮，在军用领域更是蓬勃发展，广泛应用于远程警戒雷达天线、预警机载雷达天线、炮瞄雷达天线、导弹制导雷达天线，微波着陆系统天线等。实现了窄波束、低副瓣和相控波朿扫描，提高了可靠性、稳定性和实时性等性能，完全或部分的代替了反射面机械扫描天线。本文我们研究对智能圆环形阵列天线的辐射特性。圆环形天线是将一根金属导线绕成圆形，以导体两端

7、作为输岀端的结构。根据环形天线的周长L相对与波长九的大小，环形天线可分为电大环(L汶)、

8、

9、等环(X/4