宽波束及交叉形圆极化锥削缝隙天线设计

发布时间：2021-06-09 17:21

　　无线技术的飞速发展,给天线技术带来了机遇和挑战,宽频带、宽波束、圆极化等已成为天线设计的焦点。锥削缝隙天线结构简单且具有良好的阻抗匹配特性,被广泛应用于宽带无线电系统之中。然而,传统锥削缝隙天线的E面与H面波束宽度不等化且随频率变化显著,难以在宽频带内同时获得足够宽的E面与H面半功率波束宽度。圆极化天线不仅可以抵抗多径效应和极化失配带来的干扰,而且在相同条件下可以获得比线极化天线更大的通信容量,因而具有很高的实际应用价值。然而受轴比带宽的限制,宽带圆极化天线成为一个研究难点。锥削缝隙天线易于实现宽带阻抗匹配且具有较高的极化纯度,适合通过交叉放置来设计宽带圆极化天线。本文以实际项目需求为出发点,对宽波束及交叉形圆极化线性锥削缝隙天线进行了深入研究。论文的主要工作与研究成果为:1.应用于锥削缝隙天线波束展宽与后向辐射抑制的加载技术研究。首先,通过深入研究不同加载结构对线性锥削缝隙天线半功率波束宽度的影响,设计了一款应用于人体体征监测仪的宽频带宽波束锥削缝隙天线（天线1）。仿真与实测结果表明,该天线获得了51.7%（4.3-7.3 GHz）的10 dB回波损耗带宽和40.74%（4.3-6.... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同类型的锥削缝隙天线

增益下降过多，要求组成阵列的天线单元具有大的波束覆盖能力。因此，研究在宽频带范围内展宽锥削缝隙天线波束宽度是十分必要的。图1.2 文献[56]中的天线结构目前，用来展宽锥削缝隙天线波束宽度的常见技术手段为加载。文献[56]通过在辐射臂上加载缝缝隙结构，设计了一款小型化宽波束线性锥削缝隙天线。该宽带宽波束天线在图1.2中给出。该天线被安装在半径为100 mm的铝板上，具有55.5%（8.2-14.5GHz）的阻抗带宽与 40%（8.4-12.6 GHz）的方向图带宽。在方向图频带内获得了大于 111°的 E 面与 H 面半功率波束宽度。文献[57]研究了加载技术对线性锥削缝隙天线波束展宽与后向辐射抑制的影响。首先，通过缝隙加载的方式设计了一款具有宽波束特性的线性锥削缝隙天线（天线 1），如图 1.3 所示。结果表明，天线的阻抗匹配和前后比性能与所加载缝隙的位置及旋转角度关系紧密。加载缝隙后，不仅展宽了天线的阻抗带宽

文献[57]中的天线结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种双频段圆极化阵列天线[J]. 张小刚,曹军,陈嗣乔,郑灵,金谋平,李佩.  信息通信. 2016(06)
[2]高增益低副瓣X波段宽带圆极化Vivaldi天线阵设计[J]. 吴文鹤,韦高,赵文奇,李文廷.  电子设计工程. 2014(05)
[3]高增益宽带圆极化Vivaldi天线阵的设计[J]. 许唐红,张弘,王东,朱海涛,兰敏.  强激光与粒子束. 2013(03)

博士论文
[1]锥台共形阵天线与特定用途天线研究[D]. 张凡.西安电子科技大学 2011
[2]超宽频带锥削槽天线及阵列的设计与实现[D]. 王乃彪.西安电子科技大学 2009

硕士论文
[1]超宽带双线极化锥削缝隙天线设计与实现[D]. 林丰涵.西安电子科技大学 2014
[2]用于极化分集系统的双圆极化天线设计[D]. 吴高磊.西安电子科技大学 2008



本文编号：3220999