C波段宽带圆极化天线设计

发布时间：2018-03-06 06:30

本文选题：圆极化　切入点：宽带　出处：《哈尔滨工程大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：圆极化天线具有可接收任意极化电磁波等优点,一直以来在卫星、雷达、导航、电子对抗等领域都被广泛使用。近年来,窄带圆极化天线已难以满足通信技术及产业飞速发展需求,宽带圆极化天线的研发逐步成为技术研究热点。目前国内外关于C波段(4～8GHz)宽带圆极化天线,多数未覆盖全部C波段,研制开发覆盖C波段宽带圆极化天线具有一定理论意义和广阔应用前景。本文旨在分析讨论C波段宽带圆极化天线的设计方法,采用理论分析、算法仿真以及实测验证等手段结合,研究提出了三副工作于C波段的圆极化天线设计方案。首先,基于腔模理论对具有切角结构的矩形微带天线的传输特性进行了分析,在此基础上提取了微带天线等效电路,证明了切角对矩形贴片圆极化的有效性,分析得到了实现圆极化辐射设计的基本条件。其次,针对典型矩形贴片天线结构,综合谐振枝节法与切角法并运用仿真优化的技术手段,设计了一副改进的矩形贴片圆极化天线;综合谐振枝节法与切角法,运用仿真的技术手段验证了在相同切角面积的情况下天线的辐射特性是否相同,并设计了一副正方形切角改进的矩形贴片圆极化天线;综合切角法与开槽法,设计了一副改进的矩形贴片圆极化天线。再次,用两种基于不同算法的仿真软件对三个天线进行验证,得到结果:三个天线工作于C波段内并能实现圆极化辐射。最后,进行实物制作与测试。实验测试结果表明,通过谐振枝节法与切角法的结合得到的天线测试结果与仿真结果误差较小,基本满足4～8GHz范围内实现圆极化辐射;正方形切角法与谐振枝节法结合后设计的天线由于测试及加工等原因,在6～6.7GHz范围与仿真结果存在差异,在4～6GHz和6.7～8GHz范围内相对带宽分别达到40%和17.7%,总可用带宽为3.3GHz;由于测试误差等原因,由切角法与开槽法结合所设计的天线在5.1～6GHz范围内轴比与仿真结果有差异。在4.6GHz～5.1GHz和6～8GHz范围内满足设计要求,相对带宽达分别达到10.3%和28.9%。在C波段内可用带宽为2.5GHz。
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【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN821.1

【参考文献】