宽带圆极化定向微带印制天线研究

发布时间：2017-12-14 20:12

  本文关键词：宽带圆极化定向微带印制天线研究

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【摘要】：本文主要针对微带印制形式的宽带定向圆极化天线展开了研究与分析。对采用印制电路板(PCB)工艺制作的一些典型的圆极化天线辐射理论进行了简要阐述,并结合理论分析,研究了多副具有宽频特性的定向圆极化天线,且给出了部分设计的实验验证。某些研究成果已发表于本领域的外文知名期刊上。本文主要进行了如下研究工作:1.针对3G通信频带(TD-SCDMA,WCDMA,CDMA 2000)、无线局域网(WLAN 2.45 GHz)和LTE(band 1,39,40)通信频带,研制了一种新型的宽带定向圆极化天线。基于正交偶极子旋转馈电的设计构想,将长度为3/4λ的环形带线串接四个旋转正交的印制偶极子,为产生圆极化辐射创造条件。为使天线获得良好的匹配特性,引入了渐变的馈电巴伦结构。进一步将振子臂设计成折叠形式,极大地减小了天线的横向尺寸。实测的3 d B轴比工作带宽达到35%,带内平均增益为6.3 d Bic。2.围绕常用的WLAN工作频点(2.45 GHz和5.8 GHz),研制了一款基于共面波导(CPW)馈电的微带印制双频圆极化天线。为得到双频宽带工作特性,提出了双L型枝节的谐振结构。通过在地上引入微扰,实现双频圆极化工作。研究发现,球冠形反射器相比于普通平板反射器可以极大地提高天线定向性能和远场增益,尤其是在大频率比的情况下,表现得更为明显。为此,针对本设计所关心的工作频点,提出了一个球冠形反射腔体,使得天线在大频率比的情况下,实现了高增益辐射,并获得了良好的定向性能。3.基于P、L、S、C波段的超宽带无线电应用,研究了一款工作频率覆盖0.5~6GHz的微带印制螺旋天线。由天线非频变设计原理,为实现超宽带圆极化辐射,选择以双臂平面印制阿基米德螺旋结构作为设计雏形。通过混合介质材料加载技术,再结合新型的叠层反射腔体,使天线在一个宽频带内实现了良好的定向圆极化辐射。结果显示,天线在0.43~6.5 GHz频率范围内,驻波系数小于2,且3 d B轴比工作频率范围为0.90~6.2 GHz。4.对于Ku-band的卫星通信系统而言,收发信号的天线部件一般需要具备较低的剖面高度和较小的交叉极化。同时,为了尽可能降低干扰,通常将天线设计在圆极化工作模式下。为此,提出了一副基于旋转馈电的2×2微带印制圆极化阵列。阵列单元采用微带缝隙耦合技术,对叠层印制贴片进行馈电,极大地扩大了天线阻抗带宽。精心设计了旋转馈电所需的90°宽带相移器和180°宽带相移器,使阵列圆极化带宽达到34.5%,带内轴比小于2 d B。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN820

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 宋朝晖;李红梅;杨汉瑛;邱景辉;;曲折臂形式的阿基米德螺旋天线小型化研究[J];微波学报;2009年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 卞磊;宽带圆极化微带天线分析与设计[D];南京理工大学;2008年

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本文编号：1289212