高功率毫米波Flaps天線理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著高功率微波(HPM)技術(shù)向毫米波發(fā)展，在HPM發(fā)射系統(tǒng)中，對(duì)傳統(tǒng)的拋物面發(fā)射天線的加工工藝提出了更高的要求。由于拋物面天線三維曲面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使得在毫米波段加工難度增大，加工成本劇增。為了解決拋物面天線在毫米波段的缺陷，國際上提出了一種新型的陣列反射天線(Flaps)。在國內(nèi)目前Flaps天線只是用于低、中功率的微波領(lǐng)域，而在高功率發(fā)射系統(tǒng)中還未曾看到過類似天線的報(bào)道。 本文對(duì)近些年來Flaps天線的研究進(jìn)展進(jìn)行了討論，介紹

2、了典型的三種結(jié)構(gòu)單元。選擇了尺寸型單元結(jié)構(gòu)，在ka波段設(shè)計(jì)了一個(gè)口徑為400mm的微帶反射陣列，對(duì)天線進(jìn)行了仿真計(jì)算，并編制了天線性能分析程序，解決了用仿真軟件仿真大口徑Flaps天線時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件要求苛刻的缺陷，最后完成了天線的加工和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在口徑400mm反射陣列的研究基礎(chǔ)上，最終在ka波段設(shè)計(jì)了一個(gè)口徑為1200mm的微帶反射陣列，并給出了加工精度與增益之間的關(guān)系。具體的工作如下： 1．根據(jù)單元貼片結(jié)構(gòu)的邊界條件，選者具

3、體單元模型，利用HFSS軟件進(jìn)行仿真模擬，得到了單元尺寸與散射場(chǎng)相位特性之間的關(guān)系曲線； 2．通過計(jì)算微帶線承受的功率容量，從而了解天線能夠承受的最大功率容量； 3．以幾何光學(xué)法為理論依據(jù)，編制分析程序，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的具體參數(shù)得到各個(gè)單元需要的相移系數(shù)； 4．采用了口面場(chǎng)積分法，編制大口徑Flaps天線性能分析程序，將計(jì)算結(jié)果與Feko等仿真軟件仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，進(jìn)一步驗(yàn)證理論和程序的正確性； 5．在