Matlab星载反射面天线建模仿真(2)
1.2反射面天线的简介以及研究现状和发展反射面天线属于孔径天线的一种， 泛指通过反射面对电磁波的散射效应形成期望的辐射方向图天线。 发射面天线分析和设计技术真正的发展成形是在第二次世界大战期间，得益于就是军事雷达应用的刺激。在二十世纪四十年代时，反射面天线的基本原理和基础已经基本成形。但受限于当时并不数字计算机，所以数值计算方面还不足。随着数字计算机的出现和大量应用，反射面天线理论技术取得了惊人的进步。反射面天线能够大量应用有两点关键因素，一是天线工作频率不断提高，二是馈源技术的进步。初期的天线工作频段一般为短波、超短波，这些波的波长大，不能够像光一样反射、汇聚，因此当时的天线主要都为线天线。随着技术的突破，进入微波频段，散射特性能够与光接近，所以才能发展到发射面天线。发射面的馈源为一个增益低的天线，早期采用线天线作为馈源，方向性很差，能量利用率很低从而导致反射面天线的效率不高。波纹喇叭天线技术是在1960 年之后出现的，这极大的促进了发射面天线的效率，而且有效的提升了发射面天线的应用范围。现在，反射面天线的主要应用领域为卫星的通信，微波方面的通信以及天文台等。反射面天线有以下几个种类：第一、按照反射面数量的多少能够分成单反射面天线，双反射面天线以及多反射面天线。这里面双反射面天线又能够继续细分，卡塞格伦天线，格里高利天线，环焦天线以及双抛物面天线等。第二、按照反射面的曲面形状来区分，能够分成标准曲面天线以及赋形天线等。第三、按照反射面的曲线加工方式来区分，能够分成柱面天线以及旋转面天线等。由于人类对于外太空的向外，需要探索更远的空间，所以对反射面口径以及频率提出了新的要求，需要更大的口径以及更加高的频率。但是过高的口径以及频率会影响到发射面天线的性能所以对于反射面天线的建模研究具有很大的意义，为天线的设计及工作情况都有着极大的指导作用。
1.3 论文的主要工作和结构安排本文的主要工作是针对星载旋转抛物面反射面天线进行系统特性的原理分析，主要为远场辐射特性的研究。以 30m 口径的旋转抛物面天线为基础，通过对其特性的分析用 Matlab 编写程序。运行程序得到远场的方向图，对程序中的一些参量改动，观察方向图的变动，验证程序设计的正确性，并且对反射面天线的特性进行一些分析。具体的内容安排如下：第一章为绪论部分，简述了天线的背景知识及历史发展历程。然后，讲述了反射面天线的技术研究发展和分类。最后，介绍了本文主要工作和章节安排。第二章是为了分析反射面天线做的准备知识。 首先对旋转抛物反射面的构成和几何特性进行了较为详细的分析， 然后又解释说明了反射面天线一些重要的电参数，着重分析了两种求辐射特性的方法。第三章是对反射面天线系统的远场辐射特性进行原理分析和计算， 这是决定了能否成功设计程序来建模的重要知识。主要运用的是电磁学知识，采取合理的坐标系变换和积分来算出远场特性。第四章为程序的设计和运行仿真分析，根据前文分析的原理来用 Matlab 软件设计可行的建模程序，然后利用方向图进行简单的合理性验证，并且通过改变一些参数来对旋转抛物反射面系统的特性进行深入的了解。第五章是总结与展望，是对全文的工作进行总结，同时反省在研究过程中的不足，最后提出对以后做学术研究的展望。