宽带毫米波波导缝隙阵列天线研究.pdf

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1、中图分类号：UDC分类号：宽带毫米波波导缝隙阵列天线研究刘嘉琳2015年1月中图分类号：UDC分类号：宽带毫米波波导缝隙阵列天线研究作者姓名刘嘉琳学院名称信息与电子学院指导教师李镇研究员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磁场与微波技术学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchofMillimeterwaveWaveguideSlotarrayAntennawithwidebandCandidateName：JiaLinLiuSchoolorDepartment:Informationan

2、dElectronicsFacultyMentor:ZhenLiProfessorChair,ThesisCommittee：HouJunSunProfessorDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：EMfieldandMicrowaveTech.Degreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan.2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论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

3、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拓展波导缝隙阵列天线的带宽是波导缝隙天线设计的难点，提高分口径收发阵列天线间的隔离度是合成孔径雷达系统设计中的关键指标。本论文通过对毫米波宽带波导馈电网络模块、宽带波导缝隙辐射阵列模块和高隔离扼流模块的研究，实现了一种具有宽带(相对带宽6.6%)和高隔离度(

4、<-60dB)特性的毫米波波导缝隙阵列天线。本文主要工作如下：(1)为了实现天馈模块宽频带工作，给出了H-T波导功分器馈电网络与90°电桥混合并联馈电网络的方案，通过优化混合并联馈电网络，实现了波导馈电网络模块的宽带匹配，在相对带宽6.6%内驻波比<1.8；从宽带辐射缝隙单元设计入手，实现了波导缝隙阵列辐射的宽带特性，达到了再相对带宽8.67%内增益平坦度<0.25dB。(2)为了实现分口径收发阵列天线间的隔离度，研究了收发天线间的相对位置和扼流结构对其影响，通过对比分析和优化设计，采用单隔离金属墙结构实现了隔离度<-60dB

5、。关键词：波导馈电网络；缝隙天线；隔离度；宽带I北京理工大学硕士学位论文AbstractInthedesignofthewaveguideslotantenna,howtoenlargetheworkingband-widthisthemajorproblem.Meanwhile,theseparateapertureisolationbetweenthereceivingandtransmittingantennaarraysisthekeyindicatorinthedesignofsynthesisaperturerad

6、arsystem.Inthisthesis,wepresentourresearchesonthemilli-meter-wavebroadbandwaveguide-fednetworkmodule,thebroadbandwaveguideslotarrayradiationmodule,andthehighisolationchokemodule.Basedonthesere-searches,anultra-wide-band(thefractionalband-widthis6.6%)andhighisolation

7、(lowerthan-60dB)iscarriedout.Themainworksinthisthesisarelistedasfollows:(1)Inordertoobtainthewide-bandworkingoftheantenna-fedmodule,ahybridparallel-fedschemewhichconsistsofH-Twaveguidepower-divider-fednetworkand90°bridgeisproposed.Throughtheoptimizationofthehybridpa

8、rallel-fednetwork,thewaveguide-fedmodulematcheswellinawideband—theVSWRislowerthan1.8inthefractionalband-widthof6.6%.Theradiationpatternoft