基于基片集成波导技术的反射天线研究

发布时间：2020-09-27 08:53

　　 基片集成波导结构具有可以在传输特性等方面近似等效为传统介质填充波导的特点,由于这个特点,可以实现传统波导的功能并且使结构尺寸趋于平面小型化,可以用于提高天线的整体性能。抛物面反射天线可以利用抛物面的几何结构特征来改变电磁波传播方向,以及可以使一个大口径的位置得到一个平面的波前,实现等相位性质,可以使增益有较大提高。但是由于体积过大且比较笨重等缺点出现在传统的抛物面天线中,于是可以在构造抛物反射面的时候将基片集成波导结构的特点应用于其中,实现与平面电路相集成等。本文首先对H面喇叭天线、抛物面反射天线和基片集成波导的结构、辐射机理以及波导反射阵列的基本原理进行了初步研究。本文设计了一个双频段的偏馈的加载抛物线形反射器的天线,该天线由两个作为馈源的基于基片集成波导结构的H面喇叭天线和由若干金属柱排列成的反射结构组成。其中工作在Ku波段的基于基片集成波导结构的H面喇叭天线采用了微带线进行馈电,该带金属通孔的H面喇叭天线的反射系数小于-10dB的频带为12.9GHz~14.5GHz,相对带宽为11.6%,在频率f=14GHz时,增益为G=6.4dB;工作在Ka频段的基于基片集成波导结构的H面喇叭天线的反射系数小于-10dB的频带为27.3GHz~30.7GHz,相对带宽为11.7%,在频率f=28GHz时,增益为G=6.4dB。在两个基于基片集成波导结构的H面喇叭天线基础上加载上由若干金属柱排列成的抛物柱面形状的反射结构,得到双频段的偏馈的加载抛物线形反射器的天线,该天线在13GHz~15GHz和27GHz-39GHz频带上的反射系数都小于-10dB;在频率为f=14GHz时,增益为G=13.5dB,比没有加载抛物柱面设计的H面喇叭天线的增益高7dB;在频率为f=28GHz时,增益为G=16dB,比没有加载抛物柱面设计的H面喇叭天线的增益高10dB。最后对天线实物进行了加工与测试。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN823
【部分图文】：

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文射的时候，电磁波经过终端短路波导底部的反入射波进行不同的相位调整，于是当设计波导处达到同相时，出射的电磁波得到同相叠加，提高。s Rahimi，Mohammad H. Neshati 等人，研究构的 H 面喇叭天线，如图 1-1。改进天线的辐半径和次半径。为了改善所提出的天线的后向置反射板[10-11]。所提出的结构在第一频带有 1方向性高 3.1dB。对于另一频段，天线方向性增

入射波进行不同的相位调整，于是当设计波导的长处达到同相时，出射的电磁波得到同相叠加，使得提高。s Rahimi，Mohammad H. Neshati 等人，研究出了构的 H 面喇叭天线，如图 1-1。改进天线的辐射孔半径和次半径。为了改善所提出的天线的后向辐置反射板[10-11]。所提出的结构在第一频带有 10d方向性高 3.1dB。对于另一频段，天线方向性增强图 1-1 所提出的天线的 3-D 视图

图 1-1 所提出的天线的 3-D 视图图 1-2 所提出天线的 S 参数（左）与方向图（右enjamin Fuchs 等人，提出了匹配在 Ku 波段的线[12-14]，如图 1-3。与传统的 SIW 喇叭天线，并验证了所提出的模型。

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本文编号：2827672