基于S波段微帶天線的彈丸姿態(tài)測試技術(shù)研究.pdf

1、彈丸運行和侵徹過程中各種數(shù)據(jù)的采集在實際應用中變得越來越重要。目前研制的彈載姿態(tài)測試系統(tǒng)已經(jīng)能夠完成對飛行體運動過程中各項參數(shù)的采集、存儲與分析,實現(xiàn)對彈丸各技術(shù)指標的評測。但是,由于子彈或炮彈飛行距離較遠,范圍較大,并且在炮彈落地瞬間會伴隨有高溫、高壓的現(xiàn)象,這些都會導致系統(tǒng)不能及時的回收,延長了每次試驗的周期。綜合實際應用,彈載遙測系統(tǒng)的無線實時傳輸具有更高的戰(zhàn)略意義,設(shè)計的彈載天線必須要適應彈丸飛行的高溫、高沖擊、高電磁干擾的應用

2、環(huán)境。
　　本文研究了無線傳輸模塊和微帶天線基本理論,對天線的仿真進行了分析,實現(xiàn)了S波段微帶貼片天線的設(shè)計,并采用 ATmega8515單片機+nRF2401+RFX2401的硬件組合構(gòu)成了無線傳輸部分。
　　天線采用同軸線的方式實現(xiàn)饋電,方形切角貼片形成左旋圓極化,選擇介電常數(shù)相對較高的聚四氟乙烯作為介質(zhì)基片,利用 Ansoft HFSS13軟件對微帶天線進行性能仿真,得出天線的有效工作頻帶范圍為2.3911GHz~2.

3、4123GHz,中心頻率為2.4GHz,天線增益大于3dB,工作頻段內(nèi)電壓駐波比小于2,驗證了設(shè)計的天線方案能夠滿足測試系統(tǒng)需求,適用于彈載姿態(tài)測試儀中。
　　硬件電路部分采用 ATmega8515單片機作為控制單元,nRF2401完成無線數(shù)據(jù)的傳輸,為增加無線傳輸距離、提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳事?電路中加入了具有功率放大作用的 RFX2401芯片,能夠完成900米傳輸距離的要求。
　　實驗表明:該方法在彈載姿態(tài)測試實驗中,可以很