吳翀論文初稿

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1、分類號(hào)：密級(jí)：公開(kāi)UDC：編號(hào):2007031125成都信息工程學(xué)院學(xué)位論文智能圓環(huán)形陣列天線的輻射特性論文作者姓名:申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)：申請(qǐng)學(xué)位類別：指導(dǎo)捌帀姐（財(cái)）:論文提交日期：吳電子科學(xué)與技術(shù)工學(xué)學(xué)士楊進(jìn)（教授）2011年06月01日智能圓環(huán)形陣列天線的輻射特性摘要陣列天線是由若干個(gè)相同的天線單元按一定規(guī)律排列并相互連接在一?起組成的天線系統(tǒng)，用于產(chǎn)生強(qiáng)方向的輻射。天線陣按單元的排列方式可分為線性陣、平面陣和三維立體陣，其各單元的中心分別排列在一條直線上、一個(gè)平面上和非平面共形表面上。陣列天線的輻射場(chǎng)特性取決于單元的型式、位置、排列方式及其激勵(lì)幅度和和位。陣列天線已經(jīng)在通信、廣播、電視、

2、雷達(dá)和導(dǎo)航等無(wú)線電系統(tǒng)屮被廣泛的應(yīng)用。本論文主要研究智能圓環(huán)形陣列天線的輻射特性。采用電磁場(chǎng)輻射理論得到圓環(huán)形面陣列天線的方向性函數(shù)F(O,0)表示式。通過(guò)編程數(shù)值計(jì)算得到該陣列人線的方向性函數(shù)隨角&0變化的二維平面曲線、二維極坐標(biāo)曲線和三維立體方向圖，展示該天線輻射場(chǎng)在空間的分布規(guī)律和特點(diǎn)，討論陣元數(shù)、圓環(huán)半徑和相鄰圓環(huán)間的距離對(duì)輻射特性的影響。計(jì)算結(jié)果表明：圓環(huán)半徑和相鄰圓環(huán)間的距離一定，陣元數(shù)改變時(shí)?，圓環(huán)形面陣列天線的方向性函數(shù)FG(p)發(fā)生周期性的增、減變化，方向性函數(shù)的幅度變化?？偟膩?lái)說(shuō)，隨著陣元數(shù)N的增大，F(xiàn)(&,0)峰值的銳度增加，出現(xiàn)尖銳多峰結(jié)構(gòu)，輻射方向的集屮度發(fā)生變化

3、。關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)輻射；圓環(huán)形面陣列天線；方向圖；輻射特性RadiationcharacteristicsofsmartcirculararrayantennaAbstract（英文摘要）Keywords：Electromagneticradiation;smartringarrayantenna;radiationdirectionpattern;radiationcharacteristics論文總頁(yè)數(shù)：24頁(yè)1引言12天線陣列22.1二元陣22.2均勻直線陣32.3平而陣列52.4圓形陣列73理論模型和公式94數(shù)值計(jì)算114.1數(shù)值計(jì)算結(jié)果114.2結(jié)果分析15結(jié)論16參考文獻(xiàn)16致謝

4、17聲明18附錄191引言任何無(wú)線電設(shè)備都需要用到天線，天線的基本功能是能量轉(zhuǎn)換和電磁波的定向輻射或接收，天線的性能直接影響到無(wú)線電設(shè)備的使用。陣列天線是根據(jù)電磁波在空間相互干涉的原理，把具有相同結(jié)構(gòu)、相同尺寸的某種基本天線按一定規(guī)律排列在一起組成的?，F(xiàn)代無(wú)線電設(shè)備，不管是通訊、雷達(dá)、導(dǎo)航、微波著陸、干擾和抗干擾等系統(tǒng)的應(yīng)用中，越來(lái)越多的采用陣列大線。在精密跟蹤雷達(dá)大線系統(tǒng)屮，為了提高工作性能，提高增益，增強(qiáng)方向性，往往需要陣列天線將能量集中于一個(gè)非常狹窄的空間輻射出去。在射電大文望遠(yuǎn)鏡的大線中，其主瓣寬度只有1/30度，必須采用陣列天線。在多功能雷達(dá)系統(tǒng)屮，既需要在俯仰而進(jìn)行波束掃描，又

5、需要改變相位展寬波束，還需要僅改變相位進(jìn)行波束賦形，實(shí)現(xiàn)這些功能的天線系統(tǒng)只有相控陣天線才能完成。隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，陣列天線得到了越來(lái)越廣泛的采用，功能也愈加強(qiáng)大。到忖前為止，隨著陣列天線知識(shí)和技術(shù)的迅速發(fā)展，以及國(guó)際上對(duì)陣列天線的諸多研究方向的提出，都促使了新型陣列天線的誕生。目前，陣列天線一個(gè)比較先進(jìn)的技術(shù)是與空間或空一時(shí)自適應(yīng)處理的信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而能夠動(dòng)態(tài)控制天線的方向圖來(lái)優(yōu)化接收信號(hào)。另一個(gè)比較先進(jìn)的利用陣列天線的技術(shù)是空一時(shí)編碼。通過(guò)在發(fā)射和接收設(shè)備使用陣列犬線，空一時(shí)編碼的通信系統(tǒng)能有效的利用多信道來(lái)支持以超過(guò)單一信道香農(nóng)限制所預(yù)計(jì)的傳輸速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ?。新?/p>

6、術(shù)的指引下，目前研究及應(yīng)用的新型陣列天線均含有以下顯著特性：1、極窄波束，以提髙天線的方向性和增益；2、賦形波束和多波束；3、波束的相控掃描；4、低副瓣電平的方向圖。(增加內(nèi)容，對(duì)陣列天線特性再詳細(xì)說(shuō)明。)這些新型陣列天線不僅作為基站天線、航管雷達(dá)天線應(yīng)用于移動(dòng)通訊系統(tǒng)屮，在軍用領(lǐng)域更是蓬勃發(fā)展，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)天線、預(yù)警機(jī)載雷達(dá)天線、炮瞄雷達(dá)天線、導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)天線，微波著陸系統(tǒng)天線等。實(shí)現(xiàn)了窄波束、低副瓣和相控波朿掃描，提高了可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性等性能，完全或部分的代替了反射面機(jī)械掃描天線。本文我們研究對(duì)智能圓環(huán)形陣列天線的輻射特性。圓環(huán)形天線是將一根金屬導(dǎo)線繞成圓形，以導(dǎo)體兩端

7、作為輸岀端的結(jié)構(gòu)。根據(jù)環(huán)形天線的周長(zhǎng)L相對(duì)與波長(zhǎng)九的大小，環(huán)形天線可分為電大環(huán)(L汶)、

8、

9、等環(huán)(X/4