ku波段动中通变极化相控阵天线

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1、Ku波段动中通变极化相控阵天线孙正阳2015年12月中图分类号：UDC分类号：Ku波段动中通变极化相控阵天线作者姓名孙正阳学院名称信息与电子学院指导教师葛亚芬高级工程师答辩委员会主席孙厚军教授申请学位工学硕士学科专业电子科学与技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月AvariablepolarizationphasedarrayantennainKu-bandfor"satcomonthemove"systemCandidateName：SunZhengyangSchoolorDepart

2、ment:Sch.ofInformation&ElectronicsFacultyMentor:SeniorEngineerGeYafenChair,ThesisCommittee：Prof.SunHoujunDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：EMfieldandMicrowaveTech.Degreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论

3、文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要随着卫星通信技术的飞速发展，“动中通”技术得到了越来越广泛和深入的应用。“动中通”系统的核心部分是卫星自动跟踪模块。目前主要应用的卫星自动跟踪模块使用机

4、械伺服系统来完成自动跟踪的功能，角度与极化跟踪精度和跟踪速度都不高。本文围绕极化和角度跟踪精度问题展开研究，设计并制备了一款工作在Ku频段的变极化相控阵天线。该天线单元采用微带天线的形式，可实现双圆极化波，用于合成任意方向的线极化波；天线阵列采用天线子阵排布成同心圆环阵列的形式，有效提升了动中通系统的极化跟踪精度和跟踪速度性能。从微带天线单元的设计入手，运用极化合成理论，使天线单元辐射的双圆极化波通过相位控制可以合成任意方向的线极化波，实现了相位控制的极化追踪。以相控阵理论为基础，进行阵列的设计，由1×

5、8直线阵列过渡到8×8平面阵列，实现了两维±45°范围内的相控波束扫描功能。结合实际应用环境，进行整个阵列的优化设计，给出由15个8×8平面子阵旋转排布构成的同心圆环阵列方案，实现了波束高精指向、高增益和低副瓣等需求。给出了天线的制备工艺流程、单元和子阵的测试结果，表明仿真结果与测试结果吻合良好。该天线能够很好的满足实际工程需求，对动中通系统的极化和角度跟踪精度问题研究具有理论和工程实践价值。关键词：动中通；变极化；相控阵；同心圆环阵I北京理工大学硕士学位论文AbstractWiththerapidde

6、velopmentofsatellitecommunicationtechnology,"satcomonthemove"technologyhasbeenapplicedmoreandmoreextensiveandin-dept.Thecorepartofthe"satcomonthemove"systemisautomatictrackingmodule.Atpresent,theapplicationofsatelliteautomatictrackingmoduleusesamechanica

7、lservosystemtoperformautomatictrackingfunction,theaccuracyandspeedofangleandpolarizationtrackingarenotefficient.Thispaperfocusesonthepolarizationandangletrackingaccuracyissues,designandproductedavariablepolarizationphasedarrayantennainKu-band.Theantennau

8、nitadoptstheformofmicrostripantenna.Itcanradiatedualcircularpolarizedwave,whichcansynthetizelinearpolarizedwaveinanydirection.Theantennaarrayusingsubarrayarrangedtoformanarrayofconcentricrings,effectivelyincreasingtheaccur