低RCS低交叉极化宽带Vivaldi天线的研究和设计

发布时间：2020-08-09 09:14

【摘要】：随着物联网和无线通信技术的发展,越来越多的无线终端对无线测试的速度提出了挑战。暗室测量作为无线测试的重要手段被广泛运用于各种测试场景中,而多探头暗室则是快速测试的主要手段。在多探头暗室中,探头天线是制约其测试精度的主要因素。但区别与普通的天线,在多探头暗室运用的探头天线除了一般的天线性能指标,其对天线的尺寸、带宽、交叉极化和反射性能都有较高的要求。为了得到一个适用于多探头暗室的天线,本文主要进行了以下的工作:1.介绍天线的电路模型与基本参数,重点是驻波、增益和方向图。研究了这些天线参数对暗室测试的影响和改变这些参数的主要方法。2.对极化波和天线交叉极化的三种定义进行了研究,选定了适合定向天线的交叉极化定义。为了降低天线的交叉极化,对不同类型槽线结构的交叉极化性能进行了分析,得到了交叉极化性能最优的槽线结构。3.介绍了雷达横截面积(RCS)的基本定义和雷达传输方程。利用天线的散射模型对天线模式RCS和结构模式RCS展开了研究。明确了两者的主要影响因素,并重点探讨了物体形状对结构模式RCS的影响。此外,为了证明探头天线RCS确实会对天线的测量结果产生影响,本文还提出并验证了一种利用天线RCS来评估暗室性能的方法。4.介绍了Vivldi天线的分类,并对Vivaldi天线的基本构成单元即馈电结构、槽线过渡结构和辐射单元展开了研究和设计,研究了吸波材料对天线性能的影响并提出了一种新型的腔体结构。该腔体利用较大电尺寸的结构有效地提升了天线的低频匹配性能。通过上述的工作,本文设计和制作了一款与吸波材料相结合的宽带Vivaldi天线。该天线工作频段为400MHz~6GHz,可覆盖大多数通信协议的频段且具有尺寸小、交叉极化和反射性能优良等特点,非常适合作为多探头暗室的探头天线使用。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN820
【图文】：

简易喇叭天线模型

图 2.4 方向图常用球坐标系物理含义为当天线所有的辐射功率等效地按照P弧度，此时辐射功率=Pn(θ,φ)maxΩA，而波束范围波束范围的求取是一个比较复杂的过程，在实际会使用两个主要平面的半波功率波束宽度θHP和

(a) 定向天线方向图 (b)典型 dipole 方向图图 2.6 常见天线方向图2.3.4 场区域划分天线周围的空间可被划分为三个区域：感应近场、辐射近场和远场。其中辐

【参考文献】

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1 高选正;傅德民;;无线电吸波暗室的反射电平(下)[J];移动通信;2014年24期

2 高选正;傅德民;;无线电吸波暗室的反射电平(上)[J];移动通信;2014年22期

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1 史印良;微波暗室设计评估与验证方法的研究[D];北京交通大学;2017年

本文编号：2786915