圆柱共形微带阵列天线

发布时间：2017-07-01 21:12

  本文关键词：圆柱共形微带阵列天线，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着现代无线通信技术的迅猛发展,通信领域对天线的可共形性、窄波束、圆极化和紧凑性等方面提出了越来越高的要求。在各种天线形式中,微带天线以其低剖面、小体积、轻重量、可与飞行器表面共形、馈电网络可与天线一体化、成本低以及易于加工等优点而越来越得到研究者的青睐。然而,传统微带天线的贴片尺寸随工作频率的降低而增大,在S波段时,天线的贴片尺寸已不能满足小型化的要求。本文针对紧凑型微带天线阵和圆柱共形微带天线阵开展了研究工作,其主要内容如下:1.介绍微带天线基本理论,包括微带天线的辐射原理以及微带阵列天线技术。概述了微带天线小型化技术的基本原理和微带天线实现圆极化波的技术。本章为以后章节提供了理论依据。2.设计了一种工作于S波段的三单元微带阵列天线,阵元采用十字缝隙耦合馈电,实现良好的辐射特性及圆极化特性;阵元的小型化采用渐变开槽结构实现小型化,在缩减阵元贴片尺寸的同时保持了良好的圆极化性能。在天线阵的两相邻十字耦合槽间地板上开槽降低其电磁耦合,实现天线阵结构的紧凑。馈电网络采用简单的多级T型功分器实现三等分馈电。对天线进行仿真设计,结果表明:天线具有良好的阻抗匹配带宽2.3GHz-2.5GHz(200MHz),天线辐射特性好,最高增益为13.58dB。天线定向辐射特性好,波束角窄(29.14°)。天线圆极化特性好,轴比带宽70MHz(2.35GHz-2.42GHz)。对天线进行实物加工与测试,测试结果与仿真结果基本相符。3.设计了一种工作于S波段的三单元圆柱共形微带阵列天线,阵列共形于圆柱表面。通过研究不同阵元数目及阵元间距下的天线性能变化,最终确定了适合本共形载体的阵元数及阵元间距。仿真结果表明,所设计的天线能在共形的情况下保持良好的辐射特性。
【关键词】：微带阵列天线 小型化 圆极化 圆柱共形天线阵
【学位授予单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN828
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• §1.1 研究背景及意义7
• §1.2 共形微带天线阵研究概况7-10
• §1.3 微带阵列天线小型化研究概况10-11
• §1.4 本文内容安排及主要工作11-13
• 第二章 微带天线阵的基本理论及共形微带天线的分析方法13-20
• §2.1 微带天线基本理论13-14
• §2.1.1 微带天线简介13
• §2.1.2 微带天线辐射原理13-14
• §2.2 微带天线分析方法14-15
• §2.3 微带天线的圆极化15-16
• §2.4 阵列天线技术16-18
• §2.5 共形微带阵列天线分析方法18-19
• §2.6 本章小结19-20
• 第三章 S波段微带天线阵的研究和设计20-50
• §3.1 天线阵的指标要求20
• §3.2 微带天线圆极化的实现20-22
• §3.2.1 圆极化天线的概念20-21
• §3.2.2 微带天线实现圆极化的方法21-22
• §3.3 微带天线小型化的实现22-24
• §3.4 微带天线阵缩减互耦的实现24-25
• §3.5 阵元的设计25-38
• §3.5.1 介质基板的选择25
• §3.5.2 馈电方式的选择及天线圆极化的实现25-28
• §3.5.3 天线阵元的小型化设计28-31
• §3.5.4 阵元的仿真及分析31-37
• §3.5.5 阵元的加工和测试37-38
• §3.6 三单元平面微带天线阵38-48
• §3.6.1 天线匹配和功分器38-39
• §3.6.2 天线馈电网络的仿真设计39-41
• §3.6.3 三单元微带天线阵的仿真设计41-44
• §3.6.4 三单元微带天线阵的测试和结果分析44-48
• §3.7 本章小结48-50
• 第四章 基于圆柱表面的共形微带天线阵的设计50-62
• §4.1 共形阵列天线的基本理论50-52
• §4.2 圆柱表面共形单元的设计52-57
• §4.2.1 静应力和动态应力52-53
• §4.2.2 共形阵元的设计53-57
• §4.3 圆柱表面共形阵列的设计57-59
• §4.3.1 三单元共形天线阵57-58
• §4.3.2 五单元共形天线阵58-59
• §4.4 天线阵方向图分析59-61
• §4.5 本章总结61-62
• 第五章 工作总结及展望62-64
• §5.1 工作总结62
• §5.2 未来工作展望62-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 作者在攻读硕士期间主要研究成果70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 栾秀珍,谭克俊,邰佑诚;小型矩形微带贴片天线的理论分析[J];大连海事大学学报;2002年02期

2 陈宏然;车仁信;邵远;;一种2.4GHz小型化微带天线[J];无线通信技术;2009年04期

3 唐明春;肖绍球;官剑;柏艳英;高山山;王秉中;;Composite metamaterial enabled excellent performance of microstrip antenna array[J];Chinese Physics B;2010年07期

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本文编号：507479