微带相控阵天线设计

发布时间：2017-03-21 03:03

  本文关键词：微带相控阵天线设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：现代通信技术对无线通信的要求越来越高。基于此,轻量化、小型化、共面、低剖面的天线需求日益增加,微带天线正是由于具备上述特点其应用越来越广泛,但与此同时人们对其性能的要求也逐渐提高,它不仅要达到传统天线的设计要求,更要具备诸如易制造、高增益、方向可控等特点。因此,本文在对微带天线研究的基础上设计了一种2×2四单元的微电相控阵天线,并设计了相应的模拟移相器、功分器以及数字控制电路,实现其相位可控的目的。本文的主要工作有以下:1.介绍了微带天线特性,分析天线各个参数对微带相控阵天线性能的影响,在此基础上设计了一款2×2微带相控阵天线阵列,利用HFSS软件对其进行仿真和优化。2.设计并仿真了一款以变容二极管为控制单元的反射式模拟移相器,并详细给出了其设计过程,在中心频率2.4GHz处,移相器的移相度可以达到230°以上。通过仿真软件仿真,模拟移相器的插入损耗变化平稳,正向传输系数变化小于0.3db,达到设计要求。3.设计了以51单片机为核心的控制电路,实现移相器的移相控制,通过51单片机的内部程序来改变输出电压,再经过集成运放,输出所需要的电压,以达到控制相位的目的。4.最后,对设计的各个部分进行结果分析,在此基础上提出该天线的整体设计的不足之处,并对以后工作进行展望。
【关键词】：微带相控阵天线 反射式模拟移相器 数字控制电路
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN821.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 微带相控阵天线的发展9-10
• 1.3 本文主要内容与结构安排10-12
• 第二章 微带相控阵天线基本理论12-21
• 2.1 矩形微带天线基本理论12-15
• 2.1.1 矩形微带天线结构12-13
• 2.1.2 矩形微带天线的参数计算13-14
• 2.1.3 矩形微带天线的馈电方式14-15
• 2.2 相控阵天线理论15-18
• 2.3 相控阵天线结构18-21
• 第三章 微带天线阵列的设计21-30
• 3.1 微带天线单元设计21-25
• 3.1.1 微带天线设计步骤21-23
• 3.1.2 阻抗匹配23
• 3.1.3 微带天线尺寸23
• 3.1.4 模拟仿真23-25
• 3.2 用HFSS设计天线阵列25-30
• 3.2.1 馈电网络设计26-27
• 3.2.2 阵列设计及仿真27-30
• 第四章 移相器设计30-38
• 4.1 反射式模拟移相器工作原理30-31
• 4.2 反射式移相器的性能指标31-33
• 4.3 反射式移相器的仿真33-38
• 4.3.1 尺寸计算33-34
• 4.3.2 用ADS仿真移相器34-38
• 第五章 移相控制电路设计38-45
• 5.1 控制电路组成38
• 5.2 硬件电路分析及设计38-42
• 5.2.1 设计选用的芯片38-39
• 5.2.2 电路介绍39-42
• 5.2.3 控制电路仿真软件介绍42
• 5.3 软件设计思路42-45
• 第六章 总结与展望45-48
• 6.1 本文的主要工作45-46
• 6.2 不足与展望46-48
• 致谢辞48-49
• 参考文献49-52
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果52

【参考文献】

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1 张光义;相控阵雷达的技术特点及关键技术[J];电子科技导报;1996年07期

  本文关键词：微带相控阵天线设计，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：258894