超宽带低剖面全向天线及超宽带阵列天线的研究与设计

发布时间：2020-07-24 06:17

【摘要】：基于对超宽带通信的追求,通讯设备的超宽带化已经成为重要的发展趋势,在通信领域具有广阔的应用前景,超宽带天线也因此成为现阶段的研究热点。本文主要研究天线及阵列的超宽带技术,并设计实现了两个超宽带低剖面全向天线和一个45°斜极化的超宽带阵列天线。研究工作分两个部分:一、超宽带全向天线,设计了两个工作在VHF和UHF频段具有超宽带低剖面特性的全向天线。在单锥天线的基础上,通过采用金属顶加载、短路柱加载以及环缝加载等多种加载技术相结合的方法,设计了在2.3倍频工作带宽内VSWR≤3,剖面高度为0.05λ_L(λ_L为低频截止波长)的全向天线,其水平面方向图的不圆度小于3dB。所设计的另一个4倍频低剖面全向天线,采用匹配电路和电阻加载技术相结合的方法,实现了全频带内VSWR≤2.7,剖面高度仅为0.04 λ_L。二、超宽带阵列天线,设计了一个45°斜极化的超宽带阵列天线。通过对Vivaldi阵列天线单元的优化设计,使得在满足阵列增益要求的前提下单元数最少,并依据整体设计要求选择合适的单元间距。对馈电网络进行了详细的研究和设计,设计了能满足超宽带阵列工作的馈电网络。采用反射板加金属腔体的方法,提高了天线的增益。实测结果验证了设计思想和方法的正确性。实现了在5倍频的工作带宽内电压驻波比小于3,增益大于10.5dBi,满足设计要求。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN820
【图文】：

阵列排列图 (b) E 面阵列排文献[17]中的天线阵列排列图单元之间的强耦合效应设计超宽带阵列。文线，该天线采用双面印刷 Vivaldi 单元，在渐高次模，并且在阵列单元边缘处加载短路单设计具有强耦合作用的天线单元，最终使阵好的阻抗匹配。

表的文献[20]中提出一种用于嵌入式安装应用的超宽线。文章中通过将 E 面中的阵列边缘元件连接到背腔于天线性能的有害影响。如图 1.10 所示，该阵列天线为列 3 个阵元，H 面为 4 个阵元，使用全金属印刷技术，在 VSWR 2，增益大于 5dB，并且具有方向图对称性好

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【参考文献】

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本文编号：2768444