低副瓣模组化阵列天线的方向图综合研究

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2、用此学位论文，并向主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。()2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文应是己经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文

3、。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：砻茁彳铲多口ff缉易月f沙日万方数据摘要阵列天线是一个多天线系统，通过控制各个阵元的激励和分布位置产生与预设方向图相吻合或者逼近的辐射方向图，具有波束可控的优越特性。由于阵列天线的设计相当灵活，因此，阵列天线能够应用于雷达、导航、卫星电视和移动通信等领域，对现代无线通信系统的发展具有重要的意义。根据目前阵列天线的发展现状，低副瓣阵列天线往往需要复杂的馈电网络来使辐射方向图满足预期的辐射特性，这样一来，便加大了阵列天线的辐射损耗和制造成本。本论文提出多种有效的方法以简化低副瓣阵列天线的馈

4、电网络结构，其中包括采用模组化技术、口径天线以及不等距阵列天线，能够在实现低副瓣辐射方向图的同时，保持简易的馈电网络，减少辐射损耗，降低设计难度以及节约制造成本。然而，阵列天线的模组化设计过程中，由于模组之间的间距较大，其阵因子方向图可能引起栅瓣或者较高的副瓣电平。于是，本论文分别对等距阵列天线和不等距阵列天线展开研究，以消除栅瓣的不利影响，实现低副瓣的辐射方向图，并且列举出相应的实11]II以验证上述方法的有效性。论文的主要工作包括以下三个方面：1．低副瓣阵列天线的模组化设计。首先把阵列天线划分为若干个模组，以各个模组作为新的阵元；然后采用Taylor综合

5、法得到模组阵因子方向图；最后采用SPM综合法抵消阵因子方向图的栅瓣，获得低副瓣辐射方向图。为了简化模组阵因子的计算步骤，本文还推导了能够应用于离散阵列天线的Taylor综合法。由于模组之间的间距往往超过一个波长，其阵因子方向图会引起栅瓣，采用SPM综合法能够产生与栅瓣角度对应的零陷，再根据方向图相乘原理使栅瓣与零陷互相抵消。在该低副瓣阵列天线的模组化设计中，由于每个模组的内部结构完全相同，所需的馈电网络也完全相同，能够达到简化馈电网络，减小辐射损耗，节约制造成本的设计目标。2．低副瓣口径阵列天线的设计。首先选用口径天线替代上述的模组化结构；并对口径天线同样采

6、用Taylor综合法获得低副瓣阵因子方向图；其次对每个121径天线采用LSE算法综合出带有零陷的辐射方向图，而且此时零陷的角度与阵因万方数据摘要子栅瓣角度相对应；最终根据方向图相乘原理获得低副瓣的辐射方向图。因此，利用口径天线作为新的阵元替代模组结构，极大减少了所需的阵元总数，馈电网络便相应得到了简化。3．低副瓣不等距模组化阵列天线的设计。这里继承前面部分的设计方法，对不等距阵列天线采用模组化技术，并有效结合了阵元分布位置和激励幅度这两个参数综合出低副瓣的辐射方向图。由于不等距阵列天线比等距阵列天线多了一个设计自由度一一阵元间距，所以其辐射方向图更容易达到预

7、期的低副瓣辐射特性。而且在该低副瓣不等距模组化阵列天线的设计中，各阵元的激励幅度成简单的自然数比例关系，同样能够达到简化馈电网络的目的。关键词：阵列天线；低副瓣；模组化；方向图综合万方数据ABSTRACTArrayantennasaremultipleantennasystemswithsuperiorabilityofcontrolledbeams．Wecanobtaintheradiationpatteminconformitywiththepresetpattemorapproximatetothepredefinedpattembysettingth

8、eelements’excitationsandpo