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波导缝隙天线阵列国内外研究现状

时间:2022-01-23 10:21来源:毕业论文
20世纪40年代末,因二战需求波导缝隙阵首次出现在大众面前,主要以天线形式用于防空雷达监测中。由于条件限制,初期缝隙阵天线研究者对该天线的研究设计主要集中在对试验天线的

20世纪40年代末,因二战需求波导缝隙阵首次出现在大众面前,主要以天线形式用于防空雷达监测中。由于条件限制,初期缝隙阵天线研究者对该天线的研究设计主要集中在对试验天线的加工测试,相应的从不同试验天线测试数据中提取每一条缝隙的导纳参数,由于每组数据都是手工测试结果,再通过数据设计缝隙天线,此方法得到天线精度低、性能差,致使此项技术发展缓慢。77313

1948年,Stevenson首次对波导缝隙阵列进行研究,通过分析测试建立了波导缝隙阵列的理论基础模型,得到了不同形状缝隙归一化等效谐振电导的计算方法[1]。随后,科学家开始对波导缝隙结构的研究,Stegen在这方同样给予了不可磨灭的贡献[2-3]。Oliner和Khac采用变分法和矩量法对每个缝隙特性阻抗进行了分析[4-5]。T。VuKhac、HungYuetYee和Josefsson分析了波导宽边纵向辐射缝隙[6-8]。

脊波导作为微波传输线中的重要部分之一,20世纪40年代,Cohn率先研究其特性,推导出脊波导基模截止频率和特征阻抗的公式,并得到了一系列单脊波导数据曲线[9]。在总结前人的基础上,1955年,SamuelHopfer通过考虑电纳的不连续性,提出脊波导衰减的严格计算方法和一些设计曲线[10]。1962年,W。J。Getsinger将脊波导分为两个区域,命名为脊区和非脊区,分别推导出了其低次模的场的解析表达式[11]。1966年,Pyle通过理论运算得到的不同截面形状脊波导的特征值更为准确[12]。90年代,Bornemann设计了第一个脊波导匹配滤波器[13]。2000年,Javis用等效电路法给出了不同脊高的双脊波导的设计曲线[14]。论文网

国内对缝隙天线的研究相对于国外起步较晚,起源于1970年之后。吕善伟是第一位采用矩量法对辐射缝隙进行理论分析的研究者。钟顺时等人与于1976年提出了波导窄边缝隙阵列设计理念和方法并沿用至今。1997年,黄彩华对脊波导的主模截止波长和特性进行了分析与研究[15]。1998年,不对称单脊波导缝隙阵天线由鲁加国等学者首次分析研究[16]。1999年,韩一平等人用FDTD分析方法对非对称单脊波导进行研究[17]。2000年,金林得到了非对称脊波导的截止波长计算方法[18]。2001年,曾华等对不同形状、不同大小的脊波导进行多级理论分析[19]。2004年,任列辉等采用电磁算子的分析方法对脊波导的传输特性进行分析,并得到相应结论[20]。同年,任武等用有限差分法对单独一个缝隙的特性进行了仿真分析计算,得到了缝隙单元的设计方法,通将单元设计的理念推广到建立波导缝隙阵列,这就为建立大规模辐射缝隙阵列提供了基础。

极化方式是波导缝隙天线的一项非常重要的指标,越来越多地成为研究学者的重点研究内容。对于波导缝隙天线来说,其极化形式为线极化的情况比较容易得到,所以放如何实现圆极化波导缝隙天线成为现在工作的重点。由于圆极化可以接收任意一个极化形式的来波,使得圆极化天线抗干扰能力强,所以其研究具有重大意义。1957年,由A。J。Simmons提出在波导宽边某处合适的位置上切出一对交叉缝隙使之实现了圆极化天线单元设计[21]。1995年,K。S。Min等用双缝和一对U形槽为一个基础单元,分析设计了首个圆极化波导缝隙阵[22],之后又提出利用寄生偶极子实现圆极化辐射[23]。2011年,李晓川等提出了另一种圆极化单元形式,即通过在波导宽壁切出相互垂直的两组极化缝隙相互组合从而形成一个圆极化波导。2012年,D。Dogan等提出了更好的圆极化单元结构,设计方法是通过波导开缝做馈电结构,在缝隙上加极化波导从而实现圆极化,该方法更有利于阵列设计且易实现馈电幅度控制[24]。 波导缝隙天线阵列国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_88851.html

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