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1、第46卷第6期2014年12月南京航JournalofNanjing空航天大学UniversityofAeronautics报stronauticsV01.46No.6Dec.2014低插损多频段天线罩壁电性能张明习1’2樊康1何小祥1(1.南京航空航天大学电子信息工程学院,南京,210016;2.高性能电磁窗航空科技重点实验室,济南,250023)摘要:采用B夹层天线罩结构,利用四端口网络分析法,为一款工作在Ka波、K波和Ku波段内的“动中通”(动卫星通信系统)通讯系统设计了专用低插损、多频段天线罩壁。分析了不同极化,不同入射角下,天线罩
2、壁的传输系数、反射系数和插入相移。结果表明:在o~40。的入射角范围内,Ka波段内的功率传输系数优于95.o%,K波和Ku波段内的功率传输系数优于88.8%,功率反射系数都小于6.3%,且垂直极化与水平极化之间的插入相位延迟的差异极小。关键词:天线罩壁;低插损;多频段;四端口网络;B夹层中图分类号:TN802.8文献标志码:A文章编号:1005—2615(2014)06一0851一05LowInsertionLossandMultibandRadomeWallsZ^n靠gMi咒gzil¨,F以行Kn咒91,HPXinozi盘咒91(1.Co
3、llegeofE1ectronicandInformationEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China;2.TheAeronauticalScienceKeyLabforHighPerformanceElectromagneticWindows,Jinan,250023,China)Abstract:AlowinsertionlossandmultibandB—sandwichradomewallisdesignedspecial
4、lyformobilesatellitecommunicationsystemwhichworksatKa_band,K-bandandKu-band,byusingthefour—porttransmissionformulaofmicrowavenetwork.Transmissioncoefficient,reflectioncoefficientandinser—tionphasedelayareanalyzed.Whentheangleofincidenceis0——40。,transmissioncoefficientisbet
5、terthan95%withinKa坫and,betterthan88.8%withinK-bandandKu-band,reflectioncoefficientislessthan6.3%atallband,andthedifferenceofinsertionphasedelaybetweenverticalandhorizontalpolari—zationisverysmall.Keywords:radomewall;lowinsertionloss;multiband;fourportstransmissionformula;B
6、—sandwich天线罩作为雷达系统的组成部分,是一种集电气性能、结构强度、刚度、气动外形和特殊功能要求于一身的功能复合材料构件。其作用在于保护天线的同时也为其提供发射和接收的窗口[1]。近些年来,随着电子科技技术的不断发展,天线的工作频率逐渐由单频率发展为宽频带,直至多波段、全频段,频率范围相应地从低频区覆盖到了高频区[2]。为了满足这些先进的发射系统,天线罩须在多个特定的频率段上有较高传输系数。而且部分频段位于毫米波区域,这就对天线罩材料的一致性、制造公差以及均匀性提出更高要求,加大了天线罩的设计难度。国外有很多相关的研究∞。4],国内
7、国防科技大学袁乃昌、北京航空材料研究院温磊等发表过相关的文章[5“]。本文根据要求,设计出一款用于“动中通”通讯系统的B夹层天线罩壁。重点分析了不同极化、频率和人射角对天线罩壁的传输系数、反射系数以及插入相移带来的影响;并且对材料选择和制造公基金项目:航空科学基金(20121852031)资助项目。收稿日期:2013—10一08;修订日期:2014一09—10通信作者:何小祥,男,博士,副教授,E_mail:eexxhe@nuaa.edu.cn。学A&852南京航空航天大学学报第46卷差进行了研究。1电性能设计近年来“动中通”通信系统的发展
8、速度很快,在军民两个领域都有极为广泛的应用前景。现在用得较为广泛的“动中通”通信系统一般选用Ku波段中12~14.75GHz部分Ⅲ。本文设计的天线罩罩壁覆盖上述波段,并增加K波段
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