基于SIW的毫米波天线研究与设计

发布时间：2020-12-10 06:44

　　随着移动互联网和物联网的快速发展,传统的移动通信系统已经越来越无法满足人们的需求,5G移动通信系统的研发便提上了日程。5G移动通信系统拥有10Gbits/s的理论传输速率、极高的信道容量和功率容量以及低于1ms的传输延迟等新特点,从而促使了众多用于5G的新技术的诞生。毫米波技术是众多5G技术中最有效和最富创新的技术。传统小于3GHz的移动通信频段日趋拥堵不堪,而毫米波频段资源却远远还没有被开发。同时用于毫米波频段的设备具有重量轻和体积小的优点,推动着毫米波系统向着小型化、模块化方向发展。毫米波虽在通信上拥有极大的优势,但毫米波的高路径损耗却限制了其应用,所以高增益天线阵列在毫米波天线设计中是首要推荐的。再者毫米波有多个频段被分配给5G通信,其中Ka波段能够用于频分双工通信,所以双频天线设计成为了5G毫米波天线的研究热点之一。同时,毫米波的波长短,反射分量多,导致“多径效应”情况更为严重。而圆极化天线能够有效的解决信号传播中多径效应和极化失配的问题,成为了学者关注的重点。微带天线虽然能够很轻易的实现双频和圆极化的特性,但在毫米波频段微带线结构损耗太大,所以其不符合毫米波通信的实际要求。而... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1双频方形微带贴片结构

西安电子科技大学硕士学位论文4图1.2 基于 SIW 的双频圆极化天线结构[9]。微带天线虽然能够很轻易的实现双频和圆极化的特性，但随着通信系统的频率不断的升高，传统的微带等平面传输线易产生干扰谐波，其产生的导体损耗和介质损耗便不能忽视，而且其激励出的表面波严重的降低了天线的辐射效率,所以其不符合毫米波通信的实际要求。而基片集成波导（SIW）便能够很好的解决这个问题，所以 SIW结构也被大量运用在双频毫米波天线的设计当中[8-10]。图 1.2 展示了文献[9]基于 SIW的双频毫米波天线结构。该天线在圆形 SIW 腔体表面上蚀刻了两个环形指数槽，经过腔体场分布和表面电流两种不同的模式激励，成功的实现了 37.5GHz 和 47.8GHz双频段圆极化辐射，该天线具有剖面低、辐射效率高和加工简单的优点。但由于使用匹配电路结构

双频段圆极化辐射，该天线具有剖面低、辐射效率高和加工简单的优点。但由于使用匹配电路结构，导致其结构不紧凑，不符合当前毫米波天线的发展趋势。图1.3 基于 SIW 双频毫米波背腔天线天线结构图[10]。文献[10]介绍了一款基于 SIW 双频毫米波背腔缝隙天线，该天线利用了四个紧密耦合的 QMSIW 腔体结构，引起了模态分叉并产生了四个不同的谐振，两个谐振分别

【参考文献】：
博士论文
[1]毫米波/太赫兹圆极化天线及阵列研究[D]. 白雪.电子科技大学 2017



本文编号：2908257