多层基片集成波导毫米波喇叭天线阵列研究

发布时间：2017-07-20 04:12

  本文关键词：多层基片集成波导毫米波喇叭天线阵列研究

  更多相关文章： Ka波段 60GHz 基片集成波导 喇叭天线阵列

【摘要】：基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)作为一种新型导波结构,近年来逐渐吸引了人们的目光。基片集成波导具有传统非平面金属波导的品质因数高、功率容量大的优点,同时,基片集成波导可以采用印刷电路板或低温共烧陶瓷工艺加工实现,避免了传统波导笨重、庞大、加工成本高并且不易于与其他微波电路集成的缺点。本论文首先研究了60GHz多层集成喇叭天线的设计。利用多层介质堆叠结合金属化通孔,构建了一种片上喇叭单元天线。该天线采用基片集成波导作为馈电网络。在基片集成波导的末端,开一个横向缝隙,用于为上层的喇叭单元馈电。研究分析了缝隙尺寸、堆叠的层数等关键参数对天线性能的影响。其次,研究了基片集成波导馈电网络,设计了三种基片集成波导功率分配器基本组件。在此基础上设计了多层小型化基片集成波导馈电网络,层与层之间通过缝隙耦合。结合基片集成波导功率分配网络和喇叭单元,设计了Ka波段的二单元、四单元和十六单元喇叭阵列天线。最后,针对二单元、四单元和十六单元阵列进行了加工测试,测试结果与仿真结果吻合较好。所设计的阵列天线具有低剖面、高辐射效率与高增益的优点,适用于毫米波无线通信系统。
【关键词】：Ka波段 60GHz 基片集成波导 喇叭天线阵列
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820.15
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 研究背景与意义15-16
• 1.2 基片集成波导的研究现状16-18
• 1.3 基片集成波导技术在天线设计中的应用18-19
• 1.4 本论文的主要内容与章节安排19-21
• 1.4.1 主要工作19
• 1.4.2 章节安排19-21
• 第二章 基片集成波导与阵列天线基础理论21-37
• 2.1 基片集成波导的传输特性21-26
• 2.2 基片集成波导的设计方法26-28
• 2.3 基片集成波导-微带转换器设计原理28-31
• 2.4 阵列天线理论基础31-35
• 2.4.1 直线阵列32-34
• 2.4.2 矩形平面阵列34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 60GHZ多层基片集成波导喇叭天线设计37-49
• 3.1 传统喇叭天线设计基本理论37-39
• 3.2 60GHz多层基片集成波导喇叭天线设计39-48
• 3.2.1 天线结构及参数39-42
• 3.2.2 横向缝隙尺寸对天线性能的影响分析42-43
• 3.2.3 金属十字对天线性能的影响分析43-45
• 3.2.4 天线层数对天线性能的影响分析45
• 3.2.5 天线性能分析45-48
• 3.3 本章小结48-49
• 第四章 KA波段基片集成波导馈电网络设计49-61
• 4.1 Ka波段基片集成波导-微带转换器设计49-51
• 4.2 Ka波段基片集成波导功率分配器设计51-56
• 4.2.1 T型基片集成波导功率分配器51-54
• 4.2.2 Y型基片集成波导功率分配器54-56
• 4.3 Ka波段基片集成波导90度转弯设计56-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 KA波段多层基片集成波导喇叭阵列设计61-87
• 5.1 Ka波段多层基片集成波导喇叭单元设计61-63
• 5.2 Ka波段多层基片集成波导二单元喇叭天线阵列设计63-70
• 5.2.1 一分二单层功分网络设计63-65
• 5.2.2 二单元阵列设计65-67
• 5.2.3 阵列性能分析与实验验证67-70
• 5.3 Ka波段多层基片集成波导四单元喇叭天线阵列设计70-76
• 5.3.1 一分四两层功分网络设计70-71
• 5.3.2 四单元阵列设计71-73
• 5.3.3 阵列性能分析与实验验证73-76
• 5.4 Ka波段多层基片集成波导十六单元喇叭天线阵列设计76-85
• 5.4.1 一分十六三层功分网络设计76-77
• 5.4.2 十六单元阵列设计77-80
• 5.4.3 阵列性能分析与实验验证80-85
• 5.5 本章小结85-87
• 第六章 总结与展望87-89
• 6.1 全文总结87
• 6.2 研究展望87-89
• 参考文献89-95
• 致谢95-97
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文97

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 盖政祥;李平辉;丛志鹏;王建功;;半模基片集成波导互耦的仿真与分析[J];军事通信技术;2008年01期

2 崔志富;李平辉;;四分之一模基片集成波导谐振结构的研究[J];军事通信技术;2009年01期

3 邹雄;童创明;余定旺;吴利楠;;基片集成波导弯曲结构的研究[J];微波学报;2011年02期

4 塔利克·吉纳菲;吴柯;;基片集成波导技术:最新的发展及未来的展望(英文)[J];电子科技大学学报;2013年02期

5 肖丙刚;谢治毅;叶鹏;;基片集成波导技术的研究现状和展望[J];中国计量学院学报;2012年01期

6 刘冰;刘伟;徐暑晨;汤红军;洪伟;;新型半模基片集成波导镜像转接段的研究[J];电子学报;2012年06期

7 徐敬远;周东方;林竞羽;张德伟;;一种计算基片集成波导等效宽度的新方法[J];信息工程大学学报;2012年03期

8 张帆;;基片集成波导实现方法概述[J];科技创新导报;2010年04期

9 赵晖;崔铁军;;基片集成波导中的混合左右手结构及其应用[J];电子学报;2007年S1期

10 徐苏娜;;异面馈电的基片集成波导结构[J];电子元器件应用;2009年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王建功;谭欢;李平辉;;一种新型基片集成波导结构研究[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年

2 张传安;程钰间;樊勇;;基片集成波导谐振腔小型化的研究及应用[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2011年

3 邓磊;唐高弟;;基片集成波导传输特性分析与应用仿真[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年

4 汤红军;洪伟;陈继新;;具有椭圆滤波特性的的双模基片集成波导滤波器[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2009年

5 古勇;李家胤;周翼鸿;;一种新型波导-基片集成波导转换器设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

6 姜立伟;梁昌洪;底浩;李良;;一种紧缩结构的基片集成波导双通带滤波器[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2009年

7 陈鹏;蒯振起;陈继新;严，

本文编号：566199