新型共口徑天線研究.pdf

1、當前,合成孔徑雷達的應(yīng)用是尤為廣泛的,不僅可以用來獲取地面圖像,而且還廣泛應(yīng)用于資源勘探,災(zāi)害評估,土地測量領(lǐng)域,在軍事上具有獨特的優(yōu)勢。合成孔徑雷達的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一是共口徑天線,而共口徑天線的特性會影響到雷達的靈敏度以及分辨率等性能。共口徑天線的一個重要的發(fā)展趨勢是多波段,寬帶,使用兩個或多個頻段共用一個天線陣列,在不同的頻帶相同的時間,可以充分發(fā)揮雷達測量的特點,尤其是采用高低頻段組合時,可以提供更多關(guān)于成像區(qū)域的信息。在各種環(huán)境和

2、工作條件下,高低頻的波段組合具有更加明顯的優(yōu)勢。雷達天線采用雙波段,不僅可以使天線的尺寸縮小、重量減輕,而且對于雷達天線的靈活性和降低雷達探測系統(tǒng)的造價都是非常有利。因此,雙波段共口徑天線的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文主要討論了兩種新型雙波段共口徑天線的總體設(shè)計方案,一種是采用蝶型結(jié)構(gòu)作為天線單元來實現(xiàn)雙波段共口徑天線,另一種是采用寬帶電磁偶極子作為天線單元來實現(xiàn)雙波段共口徑天線。最后對第一種雙波段共口徑天線組成的天線陣列

3、進行研究,仿真結(jié)果表明該雙波段共口徑天線工作性能良好,而且具有一定的相位掃描特性。論文主要包括以下幾方面工作:
　　首先對基于頻率選擇表面的L/C雙波段共口徑天線,提出了一種L和C波段天線單元均采用蝶型天線的分層結(jié)構(gòu),并在L波段天線上嵌入對C波段呈現(xiàn)帶通特性的頻率選擇表面,減小了L波段天線對C波段天線的影響。對天線進行加工實物并測量,最終實測的L波段天線和C波段天線S11≤-10dB的相對帶寬分別可達到15％和26%,實測增益分別

4、為7.6dB和7.9dB,與仿真設(shè)計吻合良好,對減小類似分層結(jié)構(gòu)天線之間的相互影響有重要的參考價值,以及為研究雙波段共口徑天線的整體布陣有重要的指導(dǎo)作用。
　　其次對寬帶雙波段共口徑天線,結(jié)合分層結(jié)構(gòu)的共口徑天線思想,采用一種耦合饋電的寬帶電磁偶極子作為天線單元來實現(xiàn)雙波段共口徑天線。通過在L波段天線上刻矩形縫隙來減小對C波段天線的影響。最后對極化正交和極化平行兩種天線結(jié)構(gòu)進行比較分析,并選擇對極化平行結(jié)構(gòu)的雙波段天線加工實物并測

5、量,實測的L波段天線S11≤-10dB的相對帶寬可達到67%,最大增益為8.7dB;C波段天線實測的相對帶寬約為90%。該雙波段共口徑天線的結(jié)果為結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的天線單元實現(xiàn)雙波段共口徑天線打下良好的基礎(chǔ)。
　　最后對L和C雙波段相控陣天線的工作特性進行仿真分析,采用蝶型天線作為共口徑天線單元,在L波段天線上刻矩形縫隙來減小對C波段天線的影響。相控陣天線陣列的各個波段天線具有良好的工作特性,仿真的L波段天線的相對帶寬為16%,C波段