宽带圆极化印刷天线研究

发布时间：2020-03-25 01:26

【摘要】：天线是将高频电信号和空间电磁波相互转换的器件。相比于线极化天线,圆极化天线具有能够接受任意线极化及相同旋向圆极化来波等特性,且在抗多径干扰、抑制雨雾等气候引起的去极化效应等方面,优点显著。同时,当今社会的信息量爆涨,无线信道必须足够大以满足通信系统要求,这些都驱动了宽带圆极化天线的研究印刷类天线因其具有设计灵活,易于集成,结构紧凑等优点,而得到广泛的应用。由于宽带圆极化印刷天线具有剖面低、加工简单、宽圆极化带宽等优点,因此本文对宽带圆极化印刷天线进行深入研究,设计出三款宽带圆极化天线:单层宽带圆极化微带天线、宽带圆极化C形缝隙天线和共面波导馈电宽带圆极化天线。基于顺序旋转馈电结构设计了一款单层宽带圆极化微带天线。该天线通过加载四个围绕环形馈电网络正交排布的方形贴片结构实现圆极化辐射性能,并通过在地板和辐射贴片中引入U型缝隙结构来展宽天线的圆极化带宽。此外,为了拓展天线在高频处的圆极化带宽,将其中的一个方形贴片进行了小型化和切角操作。测试结果表明天线实现了26.4%(5.25GHz-6.85GHz)的S_(11)-10dB阻抗带宽,以及21.5%(5.40GHz-6.70GHz)的AR3dB轴比带宽。该天线的尺寸为50mm*50mm*1.524mm,相比于传统的宽带圆极化微带天线而言具有更小的剖面以及更宽的带宽,便于用于宽带无线通信系统中。基于缝隙辐射结构设计了一款宽带圆极化C形缝隙天线。该天线采用偏心的C形馈电结构和C形缝隙地板实现了圆极化,通过在地板上减去了一个圆形缝隙的方法拓展了天线在低频2.50GHz和高频5.75GHz处的圆极化带宽。测试结果表明天线实现了98.9%(2.20GHz-6.50GHz)的S_(11)-10dB阻抗带宽,以及95.5%(2.30GHz-6.50GHz)的AR3dB圆极化带宽。该天线尺寸为35mm*35mm*1mm,相比于之前公开发表的缝隙圆极化天线,该天线具有更小尺寸的同时,亦具有更宽的圆极化带宽。基于共面波导(Coplanar waveguide,CPW)馈电结构设计了一款共面波导馈电宽带圆极化天线。该天线通过采用改进的不对称矩形金属地板和矩形辐射贴片实现了圆极化,并对其中一块地板开矩形缝隙和加载弯折枝节,之后引入类W形金属贴片微扰拓展了天线带宽。测试结果表明天线实现了120%(1.50GHz-6.00GHz)的S_(11)-10dB阻抗带宽,以及47.7%(3.25GHz-5.30GHz)的AR3dB圆极化带宽。
【图文】：

均为满足 的工作带宽，轴比带宽均为满足 的工作带宽。）。该天线结构简单但是实现的带宽较窄。图1.1 圆环形寄生贴片微带天线结构图同样是改变辐射贴片形式，尚玉玺等人通过在上下贴片分别开两个 90°的圆弧形孔，并在切片的中心位置切去一个环形缝隙的方法，实现了 48%的阻抗带宽，轴比带宽覆盖系统的 L 波段和 S 波段[3]。2015 年，，Yu L 等人利用电偶极子组阵的方法来实现宽波束圆极化辐射，天线的轴比带宽为 126%[4]。该天线的轴比带宽虽然得到了极大地展宽，但是组阵之后天线结构较大，设计复杂。如图 1.2 所示，2015 年

矩形贴片双层天线结构图
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN821.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 左育申;;双排金属螺钉加栽的圆极化器设计与调试[J];火控雷达技术;1987年04期

2 周寄石;关于传输型圆极化装置的设计[J];长沙水电师院(自然科学学报);1988年02期

3 马升荣;;ECM宽带双圆极化喇叭天线的设计[J];电子对抗技术;1988年01期

4 叶为文;;圆极化信号的性质和它的应用[J];电视技术;1988年05期

5 周寄石;;关于传输型圆极化装置的设计[J];长沙水电师院学报(自然科学版);1988年02期

6 李丽华;廖成;杨丹;;线极化波和圆极化波与腔体的耦合比较[J];现代电子技术;2010年03期

7 刘建斌;;矩形波导窄边非谐振缝隙圆极化波的合成[J];火控雷达技术;1984年04期

8 丁丁,龚克;圆极化波室内传播特性研究[J];电波科学学报;1999年03期

9 敖s

本文编号：2599175