超宽带Vivaldi天线与阵列及其陷波设计研究

发布时间：2020-03-28 00:08

【摘要】：随着近些年来科技的发展,通信速率提高而且周边的电磁环境干扰变得越来越复杂,所以设计出具有超宽带、高灵敏度、抗电磁干扰的接收机系统具有十分重要的意义。同时,天线与滤波器作为接收机前端系统中的重要器件,其性能好坏直接影响整体系统的效率。该论文是本人在攻读硕士学位期间所承担的课题工作的基础上,对超宽带Vivaldi天线单元、Vivaldi阵列天线、Vivaldi陷波天线、多频带滤波器设计进行的一系列研究。主要研究内容如下:(1)提出了一款采用双T型开槽及介质截断结构设计的小型化、高增益超宽带Vivaldi天线。在主辐射面进行双T型开槽,延长电流路径实现天线小型化;在介质上开槽,延长电场辐射,实现天线的高增益。工作范围为2-30 GHz,最高增益达8 d Bi。最后,基于此Vivaldi天线单元进行组阵设计,并设计一款T型功分器进行阻抗匹配,提出了1×4的Vivaldi阵列天线设计,工作范围为0.9-10.8 GHz,最高增益达9.28 dBi。(2)在第三章提出的Vivaldi天线单元设计的基础上,分别加载D-CRLH以及shunt-line陷波谐振器单元设计了单陷波和多陷波的Vivaldi陷波天线。首先分析了加载陷波前的单元天线特性,然后进一步分析了实现陷波的谐振器的特点,最后对Vivaldi陷波天线的整体特性进行分析。(3)设计了两款带有多零点的采用十字型枝节加载SIR的多通带滤波器结构。基于传输线理论和ABCD矩阵,通过理论分析和电路仿真,研究了滤波器的谐振特性和传输零点特性。并且,在谐振器中引入混合电磁耦合(MEMC)和源/负载耦合,产生多个传输零点,提高带通滤波器的选择性和带外抑制特性。最后进行了加工与测试,测试结果与理论较一致。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN822.8

【参考文献】