全向圆极化缝隙天线研究

发布时间：2023-01-08 18:16

　　天线是整个无线通信链路的前端,其性能的好坏直接关系到通信系统的整体性能,因而非常重要。在车载、卫星通信等领域,为了抵抗由于通信节点间相对位置发生变化带来的极化失配,需要使用全向覆盖以及圆极化的技术,且通常需要实现锥形波束从而稳定得指向某一角度。此外,为了提高信道利用率和容量,需要实现极化分集的技术。以上技术难点已成为制约系统性能的关键。本文基于相互垂直的缝隙组成圆极化单元,根据具体应用需求,实现了两种类型的全向圆极化天线,主要研究内容如下:首先基于车载卫星通信的需求,设计了一个全向圆极化锥形波束天线。该天线通过在圆台型的类同轴波导外导体上开互相垂直的两圈矩形缝隙组成天线辐射段。研究发现,通过合理得设计两圈缝隙的距离,并做好阻抗匹配可以使锥形波束的指向与圆台母线（辐射外导体表面）垂直,且通过改变母线倾角可以方便的实现任意角度的锥形波束。加工了一个偏离法向45度的锥形波束全向圆极化天线,仿真与实测结果较为接近,锥形波束圆极化性能良好,可以满足实际通信需求。其次,基于提高系统容量和频谱利用率的需求,设计了一种同侧馈电的全向圆极化极化分集天线。通过使用T型馈电结构,改进了原有天线需要从天线两端... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 全向圆极化锥形波束天线的研究
        1.2.2 全向圆极化及极化分集天线的研究
    1.3 本文主要工作以及章节安排
        1.3.1 主要工作
        1.3.2 章节安排
第二章 缝隙天线以及圆极化天线、阵列的基本理论
    2.1 传输线基础理论
        2.1.1 均匀传输线方程
        2.1.2 传输线基本特性参数
    2.2 同轴线基础理论
        2.2.1 同轴线的主模——TEM模
    2.3 缝隙天线基础理论
    2.4 天线的极化
    2.5 阵列天线基础理论
        2.5.1 方向图乘积原理
        2.5.2 N元等幅线阵
        2.5.3 栅瓣及其抑制
    2.6 本章小结
第三章 基于圆台的全向圆极化锥形波束缝隙天线设计
    3.1 引言
    3.2 锥形波束天线设计
    3.3 阻抗匹配
    3.4 参数分析
    3.5 测试结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 全向圆极化极化分集天线的设计
    4.1 引言
    4.2 全向圆极化极化分集天线的设计
        4.2.1 T型馈电结构的设计与仿真
        4.2.2 极化分集天线的设计与仿真
    4.3 阻抗匹配
    4.4 参数分析
    4.5 测试结果及分析
    4.6 本章小结
第五章 本文主要内容以及总结展望
    5.1 本文主要工作总结
    5.2 后续研究工作与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
攻读学位期间申请的专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种宽带全向圆极化天线[J]. 全旭林,李融林.  电子学报. 2014(01)

博士论文
[1]宽带全向天线研究[D]. 全旭林.华南理工大学 2013



本文编号：3728954