基于HFSS软件的DBS平面接收天线研究

发布时间：2017-05-29 09:10

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【摘要】：现代电子产品都要求在满足基本功能的前体现尽量小型化、轻便化。天线作为无线通信系统的必要部件,其尺寸大小直接影响着设备的体积和重量。微带平面阵列天线是当前天线领域的研究热点,其特点是体积小、重量轻易于共形易于集成,从而受到专家学者们的青睐。近年来,无线通信技术得到了迅猛发展,有线通信技术已不能满足人们出行的需要,个人通信越发要求随时随地,于是出现了无线移动通信,各种无线通信设备也不断涌现。无线通信设备已成为人们随身携带的必备物品,这就要求无线通信设备的体积尽可能小,重量尽可能轻。Ku波段卫星电视广播发射的电磁波是右旋圆极化波,也就是从传播方向上看,电场的幅度把持不变而矢量方向按顺时针方向不断旋转。只有保证接收天线也是右旋圆极化天线,才能有效接收这种卫星直播信号。本文将研究一种微带天线,是将微带贴片切角,选择合适的馈电位置,就可以形成右旋圆极化天线。这种天线在制作时不需要使用大量金属,这就减轻了天线重量。可以用电路控制移相器改变波束指向,实现电控扫描,因此这种天线可以安装在移动设施上,如汽车顶部,称为车载天线,由于汽车行进的速度和电波的传播速度毕竟无法相比,所以并不影响信号接收。本文采用Ansoft HFSS和Ansoft Designer两款软件对微带贴片天进行了仿真设计,以曲柄线阵为单元设计了微带二元面阵、八元面阵、十六元面阵天线,对馈电网络惊醒了详细分析,并将馈电网络与二元面阵、八元面阵、十六元面阵天线进行联合仿真,以模拟真实天线的状态。
【关键词】：直接卫星广播 贴片天线 圆极化 曲柄线阵 DBS天线
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN827.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 概述10-11
• 1.2 研究背景及意义11-12
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势12-13
• 1.4 关于DBS天线13
• 1.5 本文研究的主要内容及结构安排13-15
• 第二章 微带天线基本理论15-21
• 2.1 微带天线的基本原理15-16
• 2.2 微带天线的分析方法16-17
• 2.2.1 简化模型分析法16
• 2.2.2 全波分析法16-17
• 2.3 微带天线的馈电技术17-21
• 2.3.1 微带线共面馈电17-18
• 2.3.2 同轴线馈电18
• 2.3.3 电磁耦合馈电18-21
• 第三章 电磁仿真软件21-27
• 3.1 HFSS21
• 3.1.1 HFSS软件简介21
• 3.1.2 边界条件21
• 3.2 HFSS的基本操作21-24
• 3.2.1 基本操作21-22
• 3.2.2 视窗操作22-23
• 3.2.3 布尔运算23-24
• 3.3 Designer基本操作24-27
• 3.3.1 设计参数24
• 3.3.2 仿真过程24
• 3.3.3 仿真结果24-27
• 第四章 微带平面阵列天线的仿真设计27-53
• 4.1 微带天线的关键技术及仿真设计27-38
• 4.1.1 圆极化微带天线技术27-34
• 4.1.2 宽频带圆极化方形切角微带天线的设计34-38
• 4.2 微带平面阵列天线38-45
• 4.2.1 阵列天线的方向性分析38-44
• 4.2.2 微带阵列天线的馈电形式44-45
• 4.3 微带曲柄线阵天线设计45-53
• 4.3.1 微带线型天线45-46
• 4.3.2 微带线阵的形式与特性46-48
• 4.3.3 行波线阵的辐射特性48-50
• 4.3.4 曲柄线阵50-53
• 第五章 馈电网络的设计及与线阵的联合仿真53-72
• 5.1 馈电网络的特性与设计53-55
• 5.1.1 馈电形式53
• 5.1.2 微带线三端口功率分配器设计53-54
• 5.1.3 功率分配器基本理论54-55
• 5.2 二路功率分配器及曲柄线阵的设计仿真55-60
• 5.2.1 二路功率分配器55-57
• 5.2.2 曲柄线阵的仿真57-60
• 5.3 馈电网络与阵列天线联合仿真60-72
• 5.3.1 二单元面阵61-64
• 5.3.2 八单元面阵64-67
• 5.3.3 十六单元面阵67-72
• 第六章 总结与展望72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78

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本文编号：404589