文档介绍：摘要飞行器盲着陆是近年来国内外研究的热点,而毫米波天线则是整个导航着陆系统中的重要组成部分。浚系统要求天线能够实现多波束,、低损耗和高方向性等要求。毫米波介质透镜天线是一种高方向性的口径天线。它具有扫描角度宽,便于波束成形,结构紧凑、价格便宜便于大量生产等优点,所以在军事上和民用上有着广泛的应用前景。本文对一种能够产生扇形波束的柱面介质透镜天线的关键技术展开了如下的研究:治隽俗魑@≡刺煜叩腡天线的特性变化规律,并对其进行了优化设用基于几何光学原理的射线追踪法在环境中编程计算各种透镜天线系统的效率和波束宽度等参数,比较不同透镜之间的性能差异,分析了产生差异的原因。析软件有省时和节省电脑存储空间的优点。酝妇堤煜叩幕驹砑胺治龇椒ń辛颂致郏芙崃颂煜呱杓浦兴重点优化的参数:计;樯芰瞬刃尾ㄊ闹嫱妇到峁梗分析软件的计算结果与的仿真结果比较吻合。与相比,本文的分关键词:介质透镜,几何光学,射线追踪法,扇形波束,煜
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幽月炸办月娟研究生签名:鱼血生自七学位论文使用授权声明声明本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的全部或部分内容。对本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在已在论文中作了明确的说明。于保密论文,按保密的有关规定和程序处理。研究生签名:
髀研究背景随着民航事业和军事航空的高速发展,迅速增长的飞行量与空中交通管制能力有限之间的矛盾只益突出,因此空中交通导航技术亟需进入一个新的发展阶段。近年来毫米波雷达成像系统在飞行器自动导航及盲着陆领域中的应用受到了越来越多的关注⋯“””。”“。该系统通常由毫米波天线、收发信机和数字信号处理器等几部分组成。由于毫米波天线处于系统的最前端,其性能的好坏直接影响到整个系统的性能,因而它一直是人们研究的重点和难点。在此应用领域中要求天线能够拥有高方向性、低能量损耗和易于产生多波束等优点。介质透镜在毫米波段和亚毫米波段内能够十分有效的产生多波束和高方向性波束,同时介质材料价格低廉,能量损耗小,所需加工精度较低,非常适合批量生产,所以毫米波介质透镜天线正在被广泛应用到宽带无线通信、飞行器导航和射电天文学等领域。本文就是在这种背景下对毫米波介质透镜天线的原理和设计进行了系统的分析和仿真。⒄垢趴黾坝τ透镜天线出现于世纪年代。早期的透镜天线由于材料损耗大、加工精度低等缺点导致其效率不高,体积庞大。随着加工水平的提高和高介电常数、低损耗材料的出现使得透镜天线在高效率和小型化方面取得了很大的进步,同时透镜天线在多波束形成技术上也取得了一定的突破,因此应用也越来越广泛。比如在国际上年美国发射的第三代国防通信卫星采用了ㄊǖ纪妇到邮仗煜呒副具有波束成形网络的波束波导透镜发射天线;年法国汤姆逊公司开始研制的雷达系统采用透镜天线进行波束控制,并于年装备在“”号核动力航空母舰上:年住友电工与株式会社首次将能以较高灵敏度接受来自任意方向电波的楞勃介质透镜天线加以实用化,从而使一台天线可以接入多颗卫星。在国内也有众多公司和科研院所在透镜天线研究领域取得了丰硕的成果。例如年西安恒达公司开发出由圆锥喇叭或圆锥波纹喇叭和平凸透镜组成的透镜天线。其特点是轴向尺寸短喽杂谄胀ɡ,旁瓣电平低∮谥靼陨。
彳渤飞/镜。介质的折射系数,即比值嘭是光速,墙橹手械南嗨大于斯そ照明面、年电子部厂开发的辗謇状锊捎昧嗽沧独冉橹释妇堤煜撸渲鞲卑抑制比大于。.妇堤煜叩慕峁埂⒎掷嗉疤氐通常透镜总是和喇叭天线或其它开放式结构热缢涤≈圃诮橹释妇当趁娴钠矫结构的天线餐褂玫摹J涤弥械耐妇堤煜呦低秤牍馔妇翟硪谎怯傻绱挪辐射器屯妇礚两部分组成,如图所示。图透镜天线的基本结构辐射器放在透镜的焦点希且恢址较蛐韵喽越先醯奶煜撸缋忍煜摺⒋无源反射器的振子天线、微带缝隙天线等等“““。⋯⋯。透镜是利用对电磁波为透明的材料制成缇鬯姆蚁⒕郾揭蚁┑,其折射系数不等于=妇党蚍淦的那一面称为照明面,而另一面则称为阴暗面,或叫透镜的口径面。透镜天线的形式很多,构成透镜的材料可以是均匀的介质,也可以是由金属栅网或金属片等组成的周期结构斯そ橹,由此可将透镜天线分为介质透镜和金属透质的折射系数可以大于部梢孕∮。折射系数耐妇党莆<跛偻妇担鴑的称为加速透镜。根据透镜的折射面,可分为单折射