【doc】毫米波全向圆极化天线

【doc】毫米波全向圆极化天线【doc】毫米波全向圆极化天线毫米波全向圆极化天线 ? 50?电子对抗992年第2期 0一毫米波全向圆极化天线' 倪茑勋 (机电部第二十九研究所,成都) 【摘要J本文夼培一种新颖的毫米波奎向圈掘化置线的蛄构,工作原理厦设计准则【主题词I毫米波技术,奎向匮掘化置线.置线 — 1卜——一一一 ,刖吾随着无线通信,雷达,电子对抗,宇航及射电天文等技术的发展,对毫米波垒向圆极化天线的需求日臻迫切.但至夸出版的各类天线资料中,对达类天线却很少涉及.达里介绍一种新颖的使用波导馈电的毫...

【doc】毫米波全向圆极化天线毫米波全向圆极化天线 ? 50?电子对抗992年第2期 0一毫米波全向圆极化天线' 倪茑勋 (机电部第二十九研究所,成都) 【摘要J本文夼培一种新颖的毫米波奎向圈掘化置线的蛄构,工作原理厦设计准则【主题词I毫米波技术,奎向匮掘化置线.置线 — 1卜——一一一 ,刖吾随着无线通信,雷达,电子对抗,宇航及射电天文等技术的发展,对毫米波垒向圆极化天线的需求日臻迫切.但至夸出版的各类天线资料中,对达类天线却很少涉及.达里介绍一种新颖的使用波导馈电的毫米波垒向圆极化天线,意在扑此不足. 二,天线结构及工作原理天线主要由双锥形喇叭,谐振腔极化分解器及馈电波导三部分组成,其外形如图l所示,各部分的工作原理如下. Z —一—, \ \\\,:' 图I双锥垒向圆掇化天线结构图圉2双锥喇叭的分析 ?收稿日期:L99tg7月. ]992年第2期电子对抗?5l? 1.双锥喇叭中的电磁场双锥喇叭是一段变动截面的渡导渡道.选种喇叭可视为与轴相对称的两圆锥面的两面,引用球面坐标系(见图2),由麦克斯韦方程隶解可得喇叭中各场分量的表示式. 对TED.渡, ,=工 . ()rr) , =一三, . )?11(,+1)r-~/2 , ,) 一志L.~y-3/1<2>(kr-J/2H~2i(kr)] 式中,『+r)和HJ:仳r)是第二类汉克尔函数 Lf()={()+Qj() Ph)和0h)是鹄一娄和第二娄列然德尔函数l 工j)=j)+Q) TM)和Q)是第一类和第二类连 =?=—=—=带列彝冀德尔函数. =二_-=:;COsA及B是积分常数,是 ,一一一 =二二二:二分离常数. 图兰对TEM渡E:rsin/9'片—./,?00E:E:0H , H0 图3表示对应于式(1)和式(2)的双锥喇叭中TE0和TEM的电磁场分布图形. 2.谐振胜极化分解器由渡导内引出后伸人圆柱腔体内的纵向探针在腔内激励起E…模.这种横的场结构及电流分布如图4所示腔壁上的倾斜缝隙切割纵向壁电流而激励出与倾斜缝隙相垂直的电场E,而E又可分解为垂直电场分量E和水平电场分量E由这两个场分量分别在双锥之间激励起TE.渡和TEM波.这两个渡在双锥喇叭内传播的相速度是不相同的. TEM渡在空气填充的双锥之间传播的速度不变,处处等于光速J而TE波在双锥之间的传播速度是随离开圆柱腔表面的距离而变化的.因此,适当选取双锥尺寸,可使这两个正交极化渡产生9O.的相位差. ? 52?电子对抗1992年第2期式中 3.90.相位差的计算由图1可见,对于TE0l波,其相移角为: tprf .l = . L ^ 2rtd : 五i ,/J_(丢)(当4y),dz=ctgd 代人式(3)得 = J警cts.,/,一(砉) 令c.s"=,则=_4~ . s . ln s u :d"代人式(4) 得 TEo,jotg:udu=:ctg0{tgu-u = 南[研一孵.s-12去] 对TEM波其相移角为: = TEM波与TE口1波从离开圆柱腔表面传播到双锥喇叭71面处形成的相位差为: ?TEM一TE = 警[一Bb(了i一去.s 券2468j0 增益【dB 圈4在Eo"筷时,雹柱谐拓睦中电埒及壁电亩lc的分布圈5B与增益的关系曲线 (3) (6) (7) 若令A妒一;,劓式(7)中有b,及三个待定参数.根据式(7)成立的条件及圆拄 DP一.^ ?如ms642 1992年第2期电子对抗?53? 腔满足E0】0摸的条件,可以确定b的取值范豳 ;?b<lId(8) 式中d为腔体直径,其大小由倾斜缝隙的数量及尺寸确定.的尺寸根据增益大小查曲线图5选定.再将b与B之值代人式(7)求出L值. 三,结语本天线是用渡导馈电的一种垒面圆极化天线,结构新颖,简单紧凑,而且损耗小,效率高.据理论分析,这种天线在40%的频段范围p}=!. 可以傲到驻波系数小于3,极化轴比小于5dB,全向性起捷不大于?4dB.这些指标均适用于毫米波的窗口频段 ,因此这种天线具有潜在广泛应用的前景. 参考文献 IllIEEETransfAnl"nasp,apagad.,VolAP17~u/y.1969 I3】MicrowaveJroll8No.41975 【3lA3.f制萤金编着r特高豌天线机陈秉钧,肖笃墀恽. 一一一日一目一一一目一一一目一一一一日一目一一一目口目日一目一一一一日一一 t上棱43氮 ?考费料 … 1Steysha1.H,nalMethodsfornullControlandEffectsO11theRadiationPattern.IEEETrarts AP Vol34,pp,404—409 【2】Haimovich,A.etAdaDtiveAntennaArrayUsingEigcnvectorMethod,I988IEEEAP—s Inter—SyrupDigc宣tpp980—983 DJSarker,T.K.etalTheAdaptiveNullingSystemforaNarrowbandSignalwithalook, directior Constraint,1988IEEEAP-Slaterppl000—1003 【4】 Guo,Y.CctalRealAmplitudeonlyNudlingAlgorithmforpat~rnSynthesis~.1990APMC f5】 IsamuChiba,etalAprojectionMethodsProrld~ngLowSideloh~Pat(ernfnConformalArrayAn. tenna~1989IEEEAP-SInter1~130—133 【6】华东工学院数学教研室r泛函分析基础》(工科研究生用).1983.1I

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