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小型化微带天线及雷达探测系统的设计

更新时间：2020-03-24 09:12:52 大小：4M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：天线雷达 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

基于雷达能够实时、全天候、精确地对各种目标进行识别和探测，使得雷达在军事领域具有广泛的应用。故论文基于此设计了一种雷达探测系统。系统主要目的是用来探测进入军事管理区域的可疑目标，如坦克、炮车、持有枪支弹药的恐怖分子等。系统的前端发射装置会发射出电磁波信号布满整个测试区域，当可疑目标进入该区域之后，发射信号遇到移动目标障碍物时，信号会被反射回来一部分被天线接收，接着通过电路对信号进行处理来达到探测的目的。

论文主要的完成工作如下：

（1）在阅读了大量国内外关于雷达和天线文献的基础上，简要介绍了近年来雷达和天线的研究背景和现状，并分析总结了目前微带天线的小型化的方法。

（2）确定系统的整体研究方案。该系统由振荡电路、信号耦合电路、发射和接收天线、混频器电路、滤波电路、降压模块和软件设计这几个部分组成。

（3）通过HFSS软件对天线进行建模，设计了一种中心频率f=9GHz左右的凹槽型小型化微带天线。论文通过分析天线小型化的方法，采用微波复合介质覆铜箔基片TP-1/2材料和辐射贴片开槽的方法来使天线小型化。论文采用1/4匹配转换器进行阻抗匹配，同时在选择天线的工作频率上做了详细的分析，利用HFSS软件和控制变量法来仿真和优化天线的结构，对天线的实物进行了制作和测试。最终设计的小型化微带天线单元的尺寸为16mm×10mm，利用该天线单元设计的天线阵列的尺寸为40mm×40mm。通过天线的仿真数据显示，天线的回波损耗|S11|=35dB，电压驻波比小于1.5，接近1，天线的相对带宽达到5.4％，利用矢量网络分析仪对天线进行实测|S11|=30.992dB，并对天线的误差进行了分析。

（4）电源降压模块、滤波电路模块和数据处理滤波模块的设计。

（5）对整个系统平台进行搭建，并对系统进行了测试。论文设计了系统是否正常工作测试和系统距离测试两个实验。系统是否正常工作测试是通过观察单片机上面的红色LED是否点亮；距离测试用来检验系统能够探测的距离。测试结果显示LED灯点亮，系统能够正常工作，并且探测的最远距离能够达到22米，满足系统的设计指标。