微带天线辐射与散射特性研究

发布时间：2020-11-09 18:17

　　 随着无线通信技术的迅速发展和日渐成熟,通信系统的集成化和小型化程度越来越高。微带天线因自身重量轻且体积小、易共形和集成的特点,常被用在高速飞行器上。出于系统集成和小型化的考虑,需要对微带天线的谐波抑制问题进行研究,以防止电磁串扰问题;另一方面,出于飞行器雷达隐身的考虑,需要对微带天线的雷达散射截面减缩问题进行研究,在增强天线隐身能力的同时需要保证天线的正常辐射和接收。本文针对微带天线的谐波抑制和散射减缩进行研究,所做的主要工作如下:1.将两种互补开口谐振环(Complementary Split Ring Resonator,CSRR)结构以特定的组合方式加载到微带贴片天线馈线下方的地板上,抑制了微带天线的高次谐波。两种CSRR结构有不同的阻带,并且两种结构的组合还能引起新的阻带。上述阻带对应于微带天线的各个谐振频段,从而实现了多波段的谐波抑制。CSRR结构的引入基本没有影响天线的工作频段。2.提出了一种准分形结构的极化转换单元,该单元有较高的极化转换率,利用极化转换超材料的反射机理,用单元和其镜像单元构造棋盘结构的低雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)反射屏,该超表面与导体平面相比,在24-30GHz和41-60GHz频段上,散射缩减在5dB及以上。3.将设计的极化转换超表面加载到微带天线辐射贴片周围,实现了微带天线在高频段RCS的减缩,减缩频带为20GHz-60GHz,同时天线的辐射性能保持较好。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN822
【部分图文】：

？Ｐｅｒｎ?ｉ??ＦＢｑｗ??图１－２不对称螺旋形ＤＧＳ结构ｍ??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?ｓｐｉｒａｌ?ＤＧＳ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１７１??（３）槽缝型结构??图ｌ－３（ａ）给出了一种简单的槽缝型谐波抑制天线。它通过使用一个Ｔ形传输馈??线结构可有效的抑制高次谐波频率［８］。不过这种传统的Ｔ形传输线结构的尺寸一般??偏大，不符合天线越来越小型化、集成化的发展趋势。因此，如图ｌ－３（ｂ）所示，文??献ｔ９］在上述基础上提出了一种新型紧凑的单频微带谐波抑制天线。为了能够更加??有效地引导天线上的面电流，在传统的Ｔ形微带传输线的接地板上开一个矩形槽，??并放入倒立的Ｕ形的枝节，从而最大限度的加长天线的等效电长度，使天线更加??小型化。与此同时，为了达到谐波抑制的效果、改善天线的阻抗匹配，对原来的Ｔ??形馈电结构进行改进，即在原结构的横向枝节和纵向枝节间增加了一段阻抗调节??枝节。该结构的槽内贴片和馈电结构整体可以看做一个等效ＬＣ滤波器，通过调整??相关尺寸，能够有效的滤除二次和三次谐波频率。??ｉＨｉ?ＨＩ??⑻?（ｂ）??图１－３⑻传统Ｔ形馈线ＨＳＡ［８］?（ｂ）改进型Ｔ型馈电结构ＨＳＡ

ｉＨｉ?ＨＩ??⑻?（ｂ）??图１－３⑻传统Ｔ形馈线ＨＳＡ［８］?（ｂ）改进型Ｔ型馈电结构ＨＳＡ［９］??Ｆｉｇ．?１－３?⑷?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?Ｔ?Ｆｅｅｄｅｒ?ＨＳＡ［８】（ｂ）?Ｉｍｐｒｏｖｅｄ?Ｔ?Ｆｅｅｄｅｒ?ＨＳＡ［９］??４??

通大学硕士专业学位论文?微带天线的基１）对相邻的无线通信系统造成干扰；??２）增加线路损耗；??３）由于串联或是并联谐振，放大公共电网中的谐波信号，造成严重４）系统中元器件上产生的谐波损耗会降低发电效率，严重情况下可］。??微带天线的辐射机理??带天线的辐射来源于地板和天线贴片边沿之间的边缘场。如下图２－ｌ基本工作原理可通过矩形金属贴片微带天线的辐射机理来解释。类于其他微带天线结构的辐射机理。??辐射占片??
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本文编号：2876802