文档介绍：要摘以卡塞格伦和格里高利天线为代表的双反射面天线在卫星通信中得到广泛应用。论文以应用广泛的低副瓣双反射面天线设计技术为重点,在介绍普通双反射面天线系统构成和设计过程的基础上,以格里高利天线为对象,研究了利用几何光学,际醯乃ǚ瓷涿嫣煜吒承魏头治黾际酢在赋形技术研究中,首先分析了口径场和远区场的关系,利用泰勒综合法实现了通过口径面场分布对远区辐射场副瓣电平的控制,并进行了计算验证;然后基于几何光学和微分几何理论逐步分析了双反射面天线主副反射面的赋形过程,总结得出双反射面天线赋形的计算公式和算法流程;在天线特性分析技术研究中,分析了射线追踪技术和口径面积分技术,利用参数变换和口径场插值提出了口径面上三角形面元场远区辐射积分计算的解析表达式,大大简化和加速了口径场的远区辐射积分计算,论文同时给出了赋形双反射面天线分析的主要计算公式和算法流程。论文基于上述算法流程开发了对格里高利反射面天线的赋形和分析程序,利用该程序设计了满足参数要求的赋形格里高利天线,验证了算法和程序的正确性和实用性。关键词:反射面天线赋形几何光学法
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窝警黼豳雾薯≯一莒邓郝ㄋ洼钺偾苦骼追第一章绪论研究背景与意义现代通信技术对天线系统提出了各种不同的要求。具有高增益和窄波瓣宽度的反射面天线系统在雷达探测、卫星通信、天文射电望远镜、地面微波接力通信等方面得到了广泛的应用。在雷达探测系统中要提高探铡距离需要用反射面天线提高雷达天线的增益。在卫星通信中由于距离较远,要进行可靠的信号传输也对增益提出了较高的要求。同时,随着空间卫星密度的增大,人们对天线的副瓣辐射提出了各种限制标准以减小相互之间的干扰和提高接收信噪比,低副瓣反射面天线因此得到广泛应用。大口径的反射面天线系统已经成为大型天文射电望远镜的首选。为了捕捉宇宙中极其微弱的信号,⒉ㄖ屑檀湟蕴岣叽渚嗬搿4外反射面天线还被应用于微波武器以提高电磁波的定向传播能力和杀伤距离。笮头瓷涿嫣煜哒罅随着反射面天线的广泛应用,各种不同的系统对反射面天线也提出了不同的特殊要求,这些要求也推动着反射面天线技术不断地向前发展。例如,在同步卫星通信中,为了在一定的辐射功率下能够将信号覆盖到特定的区域绲缡游佬侵要附盖我们国家的火部分地区G筇煜咚姆浞较蛴氡桓哺堑厍哂欣似的形状,于足产生了方向图赋形技术【】。同时为了能将卫星天线系统通过火箭运载送入太空,推动了可展开天线技术的研究。在机载雷达、微波武器等领域,为了在定的口径尺寸限制下得蚪细咛讲饩嗬搿⑸鄙司嗬耄枰L岣咴鲆娼需要提高口径的效率,这些需求都推动了对高口径效率反射面天线的研究。在卫圈大型反射面天线图第一章绪论
囝豳瓷涿嫣煜呒际跹芯拷变张角喇叭、多模喇叭、波纹喇叭Ⅲ肄不同的形式。加脊喇叭如图荆星通信中,对于交叉极化的抑甫透卑甑缙降霓又埔G笠餐贫欧瓷涿嫣煜咴谡两个领域的改进。此外由于带宽和隐身的需求推动着宽频带反射面天线、低雷达截面反射面天线的研究。因此对反射面天线设计和分析技术的研究具有重要的工为了适应新需求对反射面天线提出的各种要求,人们对传统反射面天线技术提出了各种改进,主要表现在两个方面。第一方面为对馈源系统的改进。对常用的喇叭馈源改进就产生了加脊喇叭、过在喇叭内部加入具有特定曲线形式的脊片可以展宽工作频带。变张角喇叭、多模喇叭通过阶梯或者不同张角的几段波导系统的连接来产生所需要的各种波导模式并在口面上以特定的相位叠加,可产生所需要的口径场分布,以提高极化特性和增益。波纹喇叭如图荆ü诶鹊哪诒诩尤氩煌叽绲牟ㄎ疲孕成波纹波导的各种传播和凋落模式,通过不同段波纹波导的连接来控制这些模式之间的相互转换,以消除有害模式和提高可利用模式,最后通过不同模式在口面的叠加束产生所需的辐射场。此外还有以相控阵天线系统作为馈源,通过合理配置馈源相位中心位置和反射面来得到多波束和波束扫描的效果。幻加脊喇叭ㄎ评第二方面为对反射面的改进。如采用频率选择表面钩煞瓷涿妗⒉用天线阵列构成反射面【”“⒎瓷涿娓承渭际酢薄等。采用钩筛狈瓷涿娴奶线系统,可以通过频率选择特性,通过两个馈源构成双频带工作系统;,提高天线的抗风能力。采用如微带贴片构成的阵列天线可以改变反射波的相位,达到控制口径面相位的目的。反射面赋形技术通过对反射面几何形状的改变与调整对天线的口径效率、方向图形状、副瓣电平、交叉特性进行改善和调整,其有广泛的应用自啊论文将以提高口径效率和控制副瓣为重点,研究反射面天线的赋形技术。程价值。图双反射面犬线赋彤技术研究
本论文研究内容和安排本文主要研究赋形低副瓣双反射面天线的设计与分析,改进