宽带二维大角度扫描阵列技术研究

发布时间：2021-08-06 20:38

　　随着现代通信对大用户容量,高速率和低时延的要求越来越高,天线在其中发挥的作用也越来越关键。多样化的需求使得更多的天线形式涌现出来。其中,圆极化天线因其可以减轻信号传播过程中的多径干扰和电磁波穿过电离层时的法拉第旋转效应,并提供给天线更多的空间取向自由度而比线极化天线更受青睐。此外,相控阵天线作为近代天线技术的一个重要组成部分,其具有单个天线所不具有的特点如:波束快速捷变能力,大波束覆盖范围,高增益等。在对快速移动目标跟踪及卫星通讯的应用中,对阵列天线的带宽、极化和宽角扫描能力的要求愈发严苛。因此,对阵列天线宽带二维大角度扫描的研究变得很有必要。传统实现阵列天线宽角扫描的方法有利用宽波束天线单元技术,宽角阻抗匹配技术等。在实际应用中,这些技术往往掣肘于工作带宽较窄,扫描维度和极化方式受限等因素。共形阵列天线在上述方面受限制较小且可以实现大范围空间波束覆盖,但往往因其体积过大而限制了其应用场合。本文基于上述问题对阵列天线宽角扫描时栅瓣的产生及抑制机理进行了研究,提出一种新的方式来展宽阵列波束扫描角,并对进一步提高天线增益及抑制副瓣的方法做了研究。论文首先介绍了阵列天线宽角扫描的研究背景,并... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

–1基于HIS周期结构的9元天线阵图1–2基于蘑菇状HIS表面的8元天线阵

人工磁导体地板)，构成 JpM(电流平行于磁壁) 形式；另一种为平行磁流带条，结合理想电导体，构成 MpE(磁流平行于电壁) 形式。文章中设计并测试验证了如图1–4所示的一个 1×11 的具有人工磁导体地板的阵列天线，测试结果表明：该阵列天线主波束在 H 平面可扫描-89°～90° 增益起伏小于 3dB，扫描波束 3dB 波束宽度可以覆盖-105°～105°。[8] 中，如图1–5所示，设计了一种由同轴馈电的微带电偶极子及电偶极子耦合馈电的腔背槽天线组成的磁电偶极子天线单元，该天线的 3dB 波束及轴比宽度分别为 128° 及 121°。利用此天线单元设计了 1×8 阵列天线，实测结果表明：主波束可覆盖 ±66° 的范围并保持轴比小于 3dB，副瓣电平小于-4dB。文献 [9] 中

人工磁导体地板)，构成 JpM(电流平行于磁壁) 形式；另一种为平行磁流带条，结合理想电导体，构成 MpE(磁流平行于电壁) 形式。文章中设计并测试验证了如图1–4所示的一个 1×11 的具有人工磁导体地板的阵列天线，测试结果表明：该阵列天线主波束在 H 平面可扫描-89°～90° 增益起伏小于 3dB，扫描波束 3dB 波束宽度可以覆盖-105°～105°。[8] 中，如图1–5所示，设计了一种由同轴馈电的微带电偶极子及电偶极子耦合馈电的腔背槽天线组成的磁电偶极子天线单元，该天线的 3dB 波束及轴比宽度分别为 128° 及 121°。利用此天线单元设计了 1×8 阵列天线，实测结果表明：主波束可覆盖 ±66° 的范围并保持轴比小于 3dB，副瓣电平小于-4dB。文献 [9] 中


本文编号：3326453