宽带螺旋天线单元及其阵列的波束赋形

发布时间：2023-02-12 09:28

　　天线作为通信系统十分关键的硬件设备之一,其带宽也是一个硬性指标,直接制约着宽带通信系统的性能,故天线的宽带化技术应运而生。与此同时,考虑到节省成本以及实际应用中的空间大小限制,对天线的整体尺寸也有比较严格的要求,从而也产生了各种使得天线小型化的技术。伴随着通信技术的迅猛发展,针对频谱资源趋于饱和的状态,人们对通信系统的性能要求越来越高,那么天线的宽带化与小型化是一种必然趋势且被大家广泛关注。另一方面,暴增的用户数量提出了对通信质量和用户的高速业务的需求,而这些都是与阵列天线的方向图有着密不可分的关系,良好的波束赋形性能可以保证信号或者能量更加均匀的传播。于是,本文针对天线的宽带化、小型化及其在阵列天线中的波束赋形进行了详细研究。论文的开始介绍了宽带天线的基础知识和天线的基本性能参数,以及天线加载技术和小型化技术,为下文做铺垫。论文第三章介绍的是宽带弹载小型化单臂、双臂阿基米德螺旋天线单元的设计过程,采用圆盘加载调节匹配,采用电阻和渐削末端加载实现天线小型化,引入背腔设计实现定向辐射且提高增益。论文第四章设计了另外一种工作在L波段的宽带平面螺旋天线单元,并以其作为阵元,结合渐进空间映射算...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1、绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 研究的国内外现状
        1.2.1 宽带天线的国内外现状
        1.2.2 阵列天线发展的国内外现状
    1.3 本文的主要内容及文章结构
2、宽带天线的基础理论
    2.1 宽带天线的定义与特点
        2.1.1 宽带天线的定义
        2.1.2 宽带天线的特点
    2.2 宽带天线的性能参数
        2.2.1 回波损耗
        2.2.2 辐射方向图
        2.2.3 方向性系数和增益
        2.2.4 极化特性
    2.3 天线的加载及小型化技术
        2.3.1 天线加载技术
        2.3.2 天线小型化技术
    2.4 本章小结
3、宽带阿基米德螺旋天线的分析与设计
    3.1 平面阿基米德螺旋天线的基本理论
    3.2 单臂阿基米德螺旋天线的加载技术
        3.2.1 加载金属圆盘
        3.2.2 加载电阻
        3.2.3 加载渐削式末端
        3.2.4 引入反射背腔
    3.3 小型化阿基米德螺旋天线的设计
        3.3.1 小型化单臂阿基米德螺旋天线的设计
        3.3.2 小型化双臂阿基米德螺旋天线的设计
    3.4 本章小结
4 、阵列天线的波束赋形
    4.1 天线阵列单元的设计
        4.1.1 平面阿基米德螺旋天线的应用背景
        4.1.2 平面阿基米德螺旋天线的结构设计
    4.2 天线阵列的设计
        4.2.1 天线阵列辐射的基本原理
        4.2.2 天线阵列排布的选择
    4.3 天线阵列的波束赋形
        4.3.1 渐进空间映射算法的基本理论
        4.3.2 基于渐进空间映射算法的天线阵列的赋形
        4.3.3 天线阵列馈电网络的优化
    4.4 本章小结
5、全文总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3740834