槽间隙波导与波导缝隙天线设计方法研究

发布时间：2020-12-23 21:01

　　随着无线通信技术的快速发展,对微波器件性能提出了越来越高的要求。在现代无线通信中,通信频率更高,信道容量更大,因此微波器件工作频率提高,带宽变宽,同时微波器件的尺寸变得更小,结构更复杂,器件的加工要求也更高。间隙波导作为一种新型的导波结构,与传统矩形波导相比,带宽更宽,在同样性能要求下的加工成本更低,使得间隙波导技术在现代通信技术中有很大的应用前景。同时,在众多天线结构中,波导缝隙天线具有加工难度低、尺寸小、重量轻和设计简单等特点,使得波导缝隙天线可以适应复杂的通信要求。本文主要围绕间隙波导及间隙波导缝隙天线展开研究,其主要工作和研究成果如下:1、研究了间隙波导高阻抗表面的带宽特性。典型间隙波导高阻抗表面采用周期性排布的金属销钉实现,分析了金属销钉的尺寸如长度、宽度和高度对于阻抗带宽的影响。此外,针对槽间隙波导结构,分析了金属槽宽度和空气隙高度对于间隙波导工作带宽的影响。最后,文章总结了间隙波导的设计和宽带设计方法。2、提出了一种槽间隙波导低副瓣天线的优化设计方法。采用高频电磁仿真软件CST分析了一维槽间隙波导色散特性,通过提取中心频点处的相位常数,将槽间隙波导等效为一矩形波导,然后基... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于间隙波导的各种微波器件，其中（a）表示巴伦，（b）表示功分器，（c）

间隙波导与波导缝隙天线设计方法研究样性能下的尺寸更小[15]。波导缝隙阵最早应用是在二战时期，之后研究发展，使其在天线设计中得到了更多的应用[16]。如图 1.3 所示隙天线，波导缝隙天线的结构为通过在波导表面设计缝隙使其向外[17]。波导缝隙天线可以用电导和阻抗等电子元件进行等效，因此可机仿真软件来模拟波导缝隙天线，并设计出合适的缝隙位置来使缝需要的性能[18]。

图 2.1 介质分界面表面波的传播.1 中，1 和2 表示介质 1 和介质 2 的介电常数，0 表示真空中磁表面波的传播方向为z 方向，则其衰减方向为x方向，介质 1 中120jkz xxyjkz xzE E eEE E e 示 x 方向的电场强度，2E 表示 z 方向的电场幅度， 表示表面k 表示电磁波波数。同样地，介质 2 中的电场分量为：340jkz xxyjkz xzE E eEE E e + +

【参考文献】：
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本文编号：2934352