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電子發燒友網>電子資料下載>電子論文>射頻無線論文>Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究分析

Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究分析

2017-11-14 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

 1 引言
  從20世紀40年代后期開始,毫米波單脈沖雷達技術逐步得到發展和應用,尤其是在航空和導彈防御系統中,毫米波單脈沖雷達發揮著重要的作用。毫米波單脈沖天線饋電網絡毫米波雷達的關鍵技術之一。傳統的和差網絡由魔T構成,但結構過于龐大,不易實現平面化、集成化,并且成本較高。隨著微帶印刷技術的不斷發展,微帶結構的和差網絡被廣泛應用,但是毫米波波段的微帶電路的損耗很大,并且功率承受能力較低。本文設計的Ka波段平面和差網絡采用波導縫隙耦合結構,具有結構簡單、成本低、損耗小、各端口幅度和相位一致性好等優點。
  2 和差網絡模型及工作原理
  最早的縫隙耦合式波導和差器是由H.A.Bethe提出的,它的原理是:在兩根平行的矩形波導公共窄壁上開一個耦合裂縫構成90°混合電橋,如圖1所示。根據3dB電橋原理,通過改變耦合裂縫的長度可以調整兩波導間的耦合度,使直通端口和耦合端口的輸出功率相等。由于耦合端口的電場相位滯后直通端口的電場相位90°,所以直通端口和耦合端口存在90°的相位差,可以在輸入端口增加四分之一波長的波導段消除相差。圖1中port1和port4為輸入端口,port2為和信號輸出端口,port3為差信號輸出端口。
  Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究分析
  圖1 縫隙電橋(左)及和差器構成原理圖(右)
  在圖1所示的結構中,設從輸入端口輸入電場幅度為E的TE10波,其余端口均接匹配負載。選取合適的波導尺寸,使主副波導耦合段內只能傳輸TE10和TE20兩種模式的電磁波。根據疊加原理,輸入端的電磁波等效于在port1和port4同時輸入電場幅度為E/2的偶模波和奇模波的疊加。設波導寬壁的內尺寸為a,耦合段寬度為2a,長度為w。
  當偶模波在耦合段內激勵起TE10模時,它的波導波長為:
  Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究分析?(1)
  當奇模波在耦合段內激勵起TE20模時,它的波導波長為:
  Ka波段單脈沖平面和差網絡和天線的研究分析?(2)
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