超短波阵列天线技术研究

发布时间：2020-08-10 10:12

【摘要】：随着无线通信系统及其技术的迅速发展,军用和民用领域对通信天线的带宽、增益、方向性等电性能提出了愈来愈高的要求。尤其在复杂的电磁环境下,天线的电性能显得尤为重要。本文重点研究了超短波阵列天线单元如何实现高效率、宽频带及小型化等特性,以及超短波阵列天线的波束形成技术。本文深入研究了三种超短波宽带全向阵列天线单元。首先,设计了一种改进型对称振子天线单元,该天线通过引入锥形连接面并结合电磁耦合馈电的方法展宽了天线的工作带宽,所得到的改进型对称振子天线具有良好的水平全向辐射和宽频带特性。其次,设计了一种低剖面单极子天线单元,该天线通过结合倒圆锥馈电结构和电磁耦合馈电的方法实现了天线的宽频带特性,通过加载电容帽及短路销钉的方法实现了天线低剖面性能,天线高度约为0.1个低频频率点的自由空间波长。最后,研究了一种宽带套筒天线单元,该天线采用顶加载和锥形套筒结构,不仅有效地降低了天线的高度,而且展宽了天线的工作带宽,该天线在全频带内电压驻波比小于2,增益大于1.3dBi,水平面不圆度小于0.27dB。本文基于上述设计的宽带套筒天线单元,研究了超短波均匀圆环阵列天线的波束形成技术。通过优化天线单元的幅度和相位以及该天线阵列的半径,使得该阵列天线水平面波束可根据通信方向进行调整,并在宽频带内具有良好增益特性。
【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】：

不同形式的偶极子天线

小于类似天线的电尺寸。(a) 天线正面 (b) 天线背面图1.2 新型矢量合成偶极子天线文献[10]提及的天线是一种宽带印刷偶极子天线，馈电结构是一种由折叠的微带线和椭圆槽组成的宽带综合平衡-不平衡变换器，如图 1.3 所示。这种结构使得该天线具有良好的辐射特性以及高增益特性，其带宽覆盖范围为26.3GHz~40GHz，其中包括28/38GHz的双5G频段。图1.3 宽带印刷偶极子天线1.2.2 低剖面全向天线在低剖面全向天线的设计中，一般通过对传统单极子天线进行顶加载或者短路加载等改进来得到较低的剖面[11]，如图 1.4(a)所示。通过引入锥形渐变结构可以使天线

具有良好的辐射特性以及高增益特性，其带宽覆盖范围为26.3GHz~40GHz，其中包括28/38GHz的双5G频段。图1.3 宽带印刷偶极子天线1.2.2 低剖面全向天线在低剖面全向天线的设计中，一般通过对传统单极子天线进行顶加载或者短路加载等改进来得到较低的剖面[11]，如图 1.4(a)所示。通过引入锥形渐变结构可以使天线

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 黄珂;;均匀圆阵列参数分析[J];电子科技;2012年05期

2 张光义;;数字波束形成方法在圆形阵列中的应用分析[J];现代雷达;1989年02期

相关硕士学位论文 前6条

1 程立卫;超短波小型化宽带加载天线的研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 董金涛;低剖面宽带全向天线研究[D];西安电子科技大学;2013年

3 吴亮红;差分进化算法及应用研究[D];湖南大学;2007年

4 聂远铮;短波宽带小型化单极子天线研究[D];电子科技大学;2007年

5 王春;HF全向宽带小型化单极子天线的研究与实现[D];电子科技大学;2006年

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本文编号：2787947