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摘要微带天线由于具有体积小、重量轻、低剖面、成本低和易集成等优点而被广泛关注与应用。本论文在介绍了微带天线与天线阵列相关知识的基础上，设计了一个低副瓣微带串馈阵列天线。在具体设计中，首先根据经典传输线模型，采用串联馈电网络，结合泰勒综合法确定了阵列天线的理论幅度分布和贴片初始尺寸。然后利用基于有限元法的电磁仿真软件HFSS进行了仿真优化设计。仿真结果显示该阵列阵列天线的增益达到了17.7dB，副瓣电平达到-22.6dB，满足设计要求。在此基础上，对该天线进行了实物加工和测试。25579
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关键词 微带阵列天线 串馈 泰勒综合法 低副瓣
毕业论文设计说明书外文摘要
Title A Series-fed Microstrip Antenna Arrays with Low Sidelobes
Abstract
There are many advantages for microstrip antennas,such as small size, light weight, low profile, low cost and so on. In this paper, some basic theory about microstrip antennas and arrays have been introduced firstly,and then a series feed microstrip antenna with low side lobes would be designed .In the design, the initial dimensions and the amplitude distributions of the array was determined firstly.Then the electromagnetic simulation software HFSS,which is based on finite element method, was used to optimize the model.The simulation results show that the gain of the antenna is 17.7dB. And the side lobes are lower than -22.6dB .Based on the above results, the antenna was fabricated and tested finally.
Keywords Microstrip antenna arrays Series-fed Taylor synthesis method Low sidelobes
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 论文内容安排 2
2 矩形微带天线阵元的基础理论 3
2.1 微带天线的结构 3
2.3 微带天线中的表面波 8
2.4 微带天线的色散特性 9
2.5 本章小结 10
3 微带阵列天线的基础理论 11
3.1 微带阵列天线的辐射特性与主要性能参数 11
3.2 微带阵列天线的馈电方式 13
3.3 方向图综合法 15
3.4 天线阵中的互耦 17
3.5 本章小结 17
4 微带阵列天线设计步骤及仿真和测试结果 18
4.1 计算泰勒幅值分布 18
4.2 计算串馈微带阵列天线等效电路 19
4.3 天线模型仿真与优化 21
4.4 加工测试与结果分析 25
4.5 本章小结 28
结 论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着现代电子科学技术的发展，现代战争中的电磁 环境变得十分复杂，电子干扰严重影响到无线电设 备的正常使用。一旦在战场上电子侦查设备失灵，将会造成严重后果。所以作为电子侦查设备的雷达在现代战争中起到十分重要的作用，而天线作为雷达重要的组成部分，它的一些性能必须达到一定要求。比如天线要具有窄波束，低副瓣，低交叉极化等性能，以减小被对方截获的可能性。低副瓣是当代雷达技术的普 遍要求，是目前重点研究的技术之一[1]。