弹体共形微带天线设计及射频电路仿真技术研究

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引信是能够利用目标信息使各种弹药适时起爆的控制装置,是武器系统不可缺少的重要组成部分。现代战争中,引信的作用越来越重要。弹体共形微带天线是无线电引信中的一项关键技术。本文首先介绍了微带天线的基本理论及设计方法,以设计所需的微带天线。设计的目标是要实现中心频率分别为7.7GHz与5GHz的两副弹体共形微带天线,针对一般贴片微带天线带宽窄及定向辐射性能差等问题,提出了与弹体共形的具有侧向辐射、宽频带的微带天线。该微带天线贴片形式采用倒方形,同时在贴片上开方形槽,并在槽中加入圆形寄生贴片对天线性能进行优化。利用CST微波仿真软件进行仿真优化,并通过实际制作天线实物及测试,验证了该共形微带天线满足系统设计所需,具有良好的宽带特性,并且在中心频率附近方向图具有良好的侧向辐射性能,指标优良且尺寸小。连续波线性调频系统,发射信号的频率随调制信号的规律变化,利用回波信号与发射信号之间的差频来确定弹目间的距离。本文介绍了连续波线性调频系统定距的工作原理,对差频信号作了简单的理论分析与推导,基于该系统,给出了射频前端的设计原理框图。根据射频前端原理框图,对射频前端各模块电路进行了原理介绍,并利用ADS软件仿真设计了电路,使其满足系统设计指标,最后用Altium Designer软件绘制电路PCB版图,制版后完成了电路各模块的焊接、及部分电路的调试工作,同时初步提出了天线与射频电路一体化的设想。
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