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1、分類號：密級：公開UDC：編號: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:申請學(xué)位專業(yè)：申請學(xué)位類別：指導(dǎo)捌帀姐（財）:論文提交日期：吳電子科學(xué)與技術(shù)工學(xué)學(xué)士楊進（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、一個平面上和非平面共形表面上。陣列天線的輻射場特性取決于單元的型式、位置、排列方式及其激勵幅度和和位。陣列天線已經(jīng)在通信、廣播、電視、
2、雷達和導(dǎo)航等無線電系統(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。通過編程數(shù)值計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，展示該天線輻射場在空間的分布規(guī)律和特點，討論陣元數(shù)、圓環(huán)半徑和相鄰圓環(huán)間的距離對輻射特性的影響。計算結(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?，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?？偟膩碚f，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論文總頁數(shù)：24頁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)值計算114.1數(shù)值計算結(jié)果114.2結(jié)果分析15結(jié)論16參考文獻16致謝
4、17聲明18附錄191引言任何無線電設(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)代無線電設(shè)備，不管是通訊、雷達、導(dǎo)航、微波著陸、干擾和抗干擾等系統(tǒng)的應(yīng)用中，越來越多的采用陣列大線。在精密跟蹤雷達大線系統(tǒng)屮，為了提高工作性能，提高增益，增強方向性，往往需要陣列天線將能量集中于一個非常狹窄的空間輻射出去。在射電大文望遠鏡的大線中，其主瓣寬度只有1/30度，必須采用陣列天線。在多功能雷達系統(tǒng)屮，既需要在俯仰而進行波束掃描，又
5、需要改變相位展寬波束，還需要僅改變相位進行波束賦形，實現(xiàn)這些功能的天線系統(tǒng)只有相控陣天線才能完成。隨著各項技術(shù)的發(fā)展，陣列天線得到了越來越廣泛的采用，功能也愈加強大。到忖前為止，隨著陣列天線知識和技術(shù)的迅速發(fā)展，以及國際上對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，陣列天線一個比較先進的技術(shù)是與空間或空一時自適應(yīng)處理的信號處理技術(shù)結(jié)合起來，從而能夠動態(tài)控制天線的方向圖來優(yōu)化接收信號。另一個比較先進的利用陣列天線的技術(shù)是空一時編碼。通過在發(fā)射和接收設(shè)備使用陣列犬線，空一時編碼的通信系統(tǒng)能有效的利用多信道來支持以超過單一信道香農(nóng)限制所預(yù)計的傳輸速率進行數(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，對陣列天線特性再詳細說明。)這些新型陣列天線不僅作為基站天線、航管雷達天線應(yīng)用于移動通訊系統(tǒng)屮，在軍用領(lǐng)域更是蓬勃發(fā)展，廣泛應(yīng)用于遠程警戒雷達天線、預(yù)警機載雷達天線、炮瞄雷達天線、導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達天線，微波著陸系統(tǒng)天線等。實現(xiàn)了窄波束、低副瓣和相控波朿掃描，提高了可靠性、穩(wěn)定性和實時性等性能，完全或部分的代替了反射面機械掃描天線。本文我們研究對智能圓環(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L相對與波長九的大小，環(huán)形天線可分為電大環(huán)(L汶)、
8、
9、等環(huán)(X/4
