【摘 要】
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合成孔径雷达(SAR)是一种微波成像雷达,因在民用和军用领域有着独特的优势,使其被广泛应用。SAR天线是SAR系统性能重要的子系统之一,直接影响着SAR系统的特性,如方位和距离分辨率、成像模糊度以及测绘面积等。而微带天线以其体积小、重量轻、低剖面、工艺简单以及可与馈电网络共面集成的优点,成为SAR天线一种重要的实现形式。双极化天线以其能产生和接受两个互不干扰的信号,扩大了两倍的信息量提高了SAR的
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合成孔径雷达(SAR)是一种微波成像雷达,因在民用和军用领域有着独特的优势,使其被广泛应用。SAR天线是SAR系统性能重要的子系统之一,直接影响着SAR系统的特性,如方位和距离分辨率、成像模糊度以及测绘面积等。而微带天线以其体积小、重量轻、低剖面、工艺简单以及可与馈电网络共面集成的优点,成为SAR天线一种重要的实现形式。双极化天线以其能产生和接受两个互不干扰的信号,扩大了两倍的信息量提高了SAR的工作效率。本文对双极化微带天线进行研究,主要研究内容有以下几个方面:1.介绍微带天线的馈电方式以及极化特性和实现双极化的基本形式;由于本文最终需要设计的是微带阵列天线,所以对阵列天线的相关内容加以介绍和分析,对阵列天线设计中馈电网络的实现加以介绍,以及对实现馈电网络设计中的功分器进行介绍和选择。2.在上述介绍的基础上,给出了Ku波段双极化微带天线单元的设计方案,使天线中心频率为15.2GHz,工作带宽≥1200MHz,VSWR≤1.6:1,交叉极化电平≤-25 dB。天线采用层叠结构和附加寄生贴片,通过临近耦合与缝隙耦合相结合的馈电方式,具有较好的极化隔离和低交叉极化电平,且能够实现宽频带特性。其中缝隙耦合是通过在地板上开有H形槽来实现的,这样能够得到宽频谐振性能以及良好的交叉极化特性,且提供更高的耦合效率。3.在单元设计的基础上,先完成了2×2元双极化微带天线阵面阵的设计,阵列的馈电网络采用并联馈电的方式。再以2×2元阵列作为子阵设计24×4元阵列天线,使增益达到22dB以上,距离向波束宽度≥12,方位向波束宽度≤5,距离向副瓣电平≤-16dB,方位向副瓣电平≤-20 dB。最后对24×4元的天线阵列进行加工、测试,得到所设计的天线阵列的性能指标满足SAR的要求。
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