论文部分内容阅读
毫米波系统具有结构尺寸小、带宽宽、与微波频段相比同样口径天线波束窄从而分辨率高以及能准全天候工作等优点。目前,毫米波精确制导已成为精确制导武器的一个重要方面。
本文研究用于精确制导的3毫米波段单脉冲天馈系统。文中分析设计并且制作了3毫米波段的单脉冲天馈系统的几个主要部件,如波导-微带过渡段,铁氧体波导结环行器,波导结魔T以及单脉冲卡塞格伦天线等,最终完成天馈系统的集成,实验测试表明系统达到了良好的性能,能满足系统的需要。
本课题的主要工作是解决实际工程中提出的复杂电磁场边界值问题,攻克关键技术,完成单脉冲天馈系统中重要部件的设计和硬件实现,最后完成天馈系统集成并达到总体性能要求。本文工作主要包括以下几个部分:
1、采用FDTD法分析设计并制作了Ka波段阶梯脊波导/微带过渡段；提出了两种具有抗振性能的W波段波导/微带过渡结构,仿真结果显示性能良好。
2、导出了二维和三维情形下,包含不规则形状各向同性以及各向异性媒质的Hemlholtz方程弱形式,采用基于该Hemlholtz方程弱形式的有限元和模式展开结合的方法对各种包含各向同性和各向异性媒质的结构进行了严格分析计算,通过将计算得到的数据与文献中给出的计算或实验数据比较,来验证方法的正确性。
3、严格分析了各种不规则铁氧体加载的波导结环行器,给出了各环行模式的场结构,并对其环行机理进行了阐述,填补了这方面的学术空白。并由此说明了在W波段提高环行器功率承受能力的技术途径。
4、严格分析了W波段的波导魔T,并对其做了容差分析,同时给出该魔T所能承受的最大负载功率。基于此分析,设计并制作了魔T实物,测试数据与设计吻合,性能良好。解决了研制W波段单脉冲天馈的一个关键技术问题。
5、采用旋转对称性的FEM方法,对圆喇叭激励的卡塞格伦天线进行了分析计算,计算数据与实验数据吻合。对进一步深入分析单脉冲卡塞格伦天线具有参考价值。
6、分析并制作了W波段单脉冲卡塞格伦天线,并对其做了容差分析,最后完成了天馈系统的集成,天馈实物性能良好,已通过某预研项目验收。