雷达裂缝天线的设计与仿真

《雷达裂缝天线的设计与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大连海事大学┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊毕业论文二○一二年六月船舶雷达裂缝天线的设计专业班级：通信工程4班姓名：潘明鹏指导教师：房少军信息科学技术学院24摘要本文设计了一个宽边纵缝谐振式波导缝隙天线，并利用Ansoft公司研发的电磁仿真软件HFSS（highfrequencystructuresimulate）进行仿真。电磁仿真软件HFSS能给出波导缝隙天线的2D、3D模型和辐射方向图，根据对方向图的要求，采用修正的切比雪夫阵设计该天线各缝隙的电流分布。作为裂缝阵列天线的理论基础，从阵列天线的两个最基本原理：电磁波的干涉与叠加原理、方向图乘积定理出发，使我

2、们对阵列天线有了更加清楚的认识，然后从对偶原理出发，分析了波导上单个缝隙的辐射机理和形式，并分析了由多个缝隙构成的波导裂缝天线阵的特点，给出相关的计算公式。采用HFSS仿真设计该天线并进行了优化及仿真，仿真结果与理论计算结果基本符合。关键词：波导缝隙天线；HFSS仿真；优化ABSTRACTThispaperpresentedaSlotted-waveguideArrayantennawhichissimulatedusingHFSS.HFSSisanelectromagneticsimulatesoftw-avewhichisinventedbyAnsoft.Itcangivethemod

3、elof2D、3DanddirectivityofthisSlotted-waveguideArrayAntenna.Accordingtotherequirementofdirectivity,thisresearcherdesignstheamplitudedistributionoftheaperturesbasedonmodifiedChebyshevarray,Proceedingfromtheprincipleofduality,thepaperanalyzesandcomparesthefieldfeaturesofhalf-wavelengthbanddipoleandha

4、lf-wavelengthapertureantenna,whichisthetheoreticalbasisofslottedantennaarray,Basedonthisthen,theauthorwillanalyzethemechanismofaapertureinonawaveguideandthefeaturesofslotted-waveguideantennaarrayformedbyanumberofaperture.Finally,theauthorpresentstherelevantformulas.Then,Slotted-waveguideArrayAnten

5、naissimulatedandoptimizedbyusingHFSS,theresultofthesimulationtallyswiththeresultoftheorycalculate.Keywords:Slotted-waveguidearray；HFSSsimulation;optimization24目录第1章绪论11.1课题研究的背景及意义11.1.1船舶裂缝天线的研究现状11.2单端馈电雷达裂缝天线的问题21.2.1脉冲宽度与天线长度21.2.2天线效率21.3HFSS仿真软件的介绍21.3.1HFSS的特点和应用领域21.3.2HFSS与其它软件的协同作用31.3.3

6、HFSS软件的计算原理31.4论文的主要内容4第2章理论基础52.1阵列天线的基本理论知识52.1.1电磁波的干涉和叠加原理52.1.2方向图乘积定理72.2对偶原理92.2.1电偶极子与磁偶极子的对偶92.2.2电流元和磁流元的对偶性102.2.3对偶原理的建立112.3缝隙天线的辐射机理122.3.1理想缝隙天线的辐射机理122.3.2波导缝隙的阻抗特性132.3.3波导缝隙天线的开缝机理142.4波导缝隙天线阵及其特点152.5本章小结16第3章裂缝阵列天线的设计173.1具体设计方案17243.1.1波导缝隙阵列天线的总体设计思路173.1.2单个缝隙的波导缝隙阵列天线的设计与仿真

7、193.1.320缝波导缝隙阵列天线的设计与仿真213.2仿真结果与分析23结论24参考文献25致谢2624船舶雷达裂缝天线的设计船舶雷达裂缝天线的设计第1章绪论1.1课题研究的背景及意义随着中国综合国力和国际地位的日益提升，海洋领土逐步受到国人的重视，中国对发展蓝海海军的建设目标已经提上日程，船舶雷达天线的研究受到了前所未有的重视，同时也对天线系统提出了更高的要求。缝隙天线具有轮廓低、重量轻、加工简单、易于与物体共形、