全向天线与单脉冲阵列天线的研究
发布时间：2021-03-21 18:18
伴随着无线通信技术的快速发展,天线作为接收和发射电磁波的设备起着至关重要的作用。如今,无线通信系统的多样化、多功能化使得其对天线的要求也越来越高。在此背景下,结合科研课题,本文着重对全向线极化天线,全向圆极化天线,多模式圆贴片天线以及单脉冲阵列天线等天线做了较为深入的研究。作者的主要研究成果可以概括为:1、对全向线极化天线进行了研究。从印刷对称振子与微带天线出发设计了三款全向线极化天线。（1）设计了一款手持式宽带全向印刷对称振子天线,利用平行双线对一对对称振子馈电,天线的工作带宽达到了30%,在整个工作频带内天线全向面不圆度≤3dB,增益≥1dBi。该天线结构简单,性能好,尺寸小,质量轻,方便携带。（2）设计了一款全向高增益阵列天线,利用平行双线T型功分器对印刷在介质板两侧四对（八个）对称振子进行不等幅同相馈电,在有限的范围内通过合理的选择单元天线的输入阻抗与功分网络使得天线在全向面获得高增益特性的同时,在俯仰面又具有低仰角覆盖的特点。（3）设计了一款可控全向辐射微带四面阵天线,天线的每个阵面都是由串并结合的四单元空气微带形式组成,通过短路加载的方式使得该天线在俯仰面0°-90°的范围...
【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】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．４平行双线馈电串联印刷对称振子天线示意图??
?＼７＼Ｊ?＼７??图１．６波导缝隙全向天线示意图??图丨．７是基于超材料形式的环形天线｜３｜］，该环形天线由零相位线（ＺＰＬ）构??成，零相位线的基本原理是利用超材料的特性构造周期性的谐振结构，使得沿着??环形天线上的电流相位一致，这样就可以看做是近似磁流元的结构，形成全向水??平极化辐射。文献［３１］中的天线单元见图１．７，文中利用Ｔ型功分器将其组成全??向水平极化阵列，实现高增益特性。??ｅ?：??图１．７基于超村料形式的环形全向天线示意图??（ｃ）全向圆极化天线??全向圆极化天线由于具有较强的覆盖能力与抗干扰能力而被广泛应用１３２］１３３］。??在一些例如海洋、盆地、山岭等复杂的环境下，多径效应会对电磁波产生较强的??影响，因此全向圆极化天线在复杂环境下的通信系统中具有较大的优势。??最早的全向圆极化天线是由沿圆周排列的螺旋天线１３?４１或者共形结构组成??［３５］［３６］
?应用的需求陆续提出并得到发展。??图１．８是基于负磁导率材料的零阶谐振模式全向圆极化天线｜４３］，负磁导率传??输线的零阶谐振模式提供垂直极化分量，周围四个弯折线提供水平极化分量，两??个极化分量的９０°相位差是由零阶谐振器提供的。因此在方位面能产生全向圆极??化方向图。该全向圆极化天线由于是平面结构，因此具有低剖面特性。??－ｎ）＼??ｙ／?＼?ｔ??ｆｅｅｄｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｇｒｏｕｎｄ?ｐｌａｎｅ?３．１７５ｍｍ?ＲＴ／Ｄｕｒ〇ｉｄ?５８８０??ｉｎ?ｂａｃｋ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ（ｉｖ￣２２）??图１．８基于负磁导率材料的零阶谐振模式全向圆极化天线示意图??图１．９是基于圆形贴片高次模的全向圆极化天线［４４］，该天线由旋涡状槽形和??短路金属柱组成。天线在贴片中心馈电，通过激励起圆形贴片的ＴＭＱ１与ＴＭＱ２??模式形成了宽带全向圆极化波。圆形贴片的高次模提供垂直极化分量，旋转对称??的槽形结构提供水平极化分量，通过调整漩涡状槽形贴片的相关参数，可将两个??分量的幅度调整至相等，这样就可以形成全向圆极化波。该全向圆极化贴片天线??剖面低
【参考文献】：
期刊论文
[1]零点填充技术在单脉冲阵列天线中的应用[J]. 刘熠,杨林,栗曦. 微波学报. 2016(S1)
[2]一种改进型全向宽带双锥天线的研究[J]. 周世钢,孙保华,刘其中. 电波科学学报. 2009(02)
[3]水平极化全向天线的设计[J]. 冯祖建,张立新,孙绍国. 微波学报. 2008(06)
[4]波导缝隙阵列天线设计[J]. 盛月月,高文军,雷宏,史凤娟. 电子与信息学报. 2005(08)
[5]天线极化方式在实用中的探讨[J]. 毛建业. 广播与电视技术. 2004(08)
[6]圆极化天线在舰地图像传输中的应用[J]. 李现亭,齐文军,白龙江,何其洪. 无线电工程. 2004(06)
[7]机载全向圆极化天线[J]. 董晓娟,路志勇. 无线电工程. 2004(04)
[8]全向圆极化天线的V型振子阵设计[J]. 薄云飞,刘洛琨. 电波科学学报. 2001(02)
[9]一种圆柱共形的全向微带天线[J]. 尹应增,龚书喜,刘其中. 电波科学学报. 1997(01)
博士论文
[1]通信天线及有限距离远场测试修正研究[D]. 王伊.西安电子科技大学 2014
[2]宽带全向天线研究[D]. 全旭林.华南理工大学 2013
[3]基于复合左右手传输线结构的新型多频、小型化天线研究[D]. 王辰.华南理工大学 2012
[4]平面印刷天线分析与设计[D]. 任学施.西安电子科技大学 2011
[5]相控阵天线相位中心及卫星通信圆极化天线研究[D]. 陈曦.西安电子科技大学 2011
硕士论文
[1]全向双极化天线设计[D]. 薛金阳.西安电子科技大学 2014
[2]双极化全向吸顶天线的研究与设计[D]. 宋阳.华南理工大学 2013
[3]风廓线雷达天线研究[D]. 王伊.西安电子科技大学 2010
[4]双极化单脉冲微带天线[D]. 梅霞.南京理工大学 2008
[5]水平极化全向（高增益）通讯天线的设计和研究[D]. 李硕.电子科技大学 2007
本文编号：3093327
【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】：156 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．４平行双线馈电串联印刷对称振子天线示意图??
?＼７＼Ｊ?＼７??图１．６波导缝隙全向天线示意图??图丨．７是基于超材料形式的环形天线｜３｜］，该环形天线由零相位线（ＺＰＬ）构??成，零相位线的基本原理是利用超材料的特性构造周期性的谐振结构，使得沿着??环形天线上的电流相位一致，这样就可以看做是近似磁流元的结构，形成全向水??平极化辐射。文献［３１］中的天线单元见图１．７，文中利用Ｔ型功分器将其组成全??向水平极化阵列，实现高增益特性。??ｅ?：??图１．７基于超村料形式的环形全向天线示意图??（ｃ）全向圆极化天线??全向圆极化天线由于具有较强的覆盖能力与抗干扰能力而被广泛应用１３２］１３３］。??在一些例如海洋、盆地、山岭等复杂的环境下，多径效应会对电磁波产生较强的??影响，因此全向圆极化天线在复杂环境下的通信系统中具有较大的优势。??最早的全向圆极化天线是由沿圆周排列的螺旋天线１３?４１或者共形结构组成??［３５］［３６］
?应用的需求陆续提出并得到发展。??图１．８是基于负磁导率材料的零阶谐振模式全向圆极化天线｜４３］，负磁导率传??输线的零阶谐振模式提供垂直极化分量，周围四个弯折线提供水平极化分量，两??个极化分量的９０°相位差是由零阶谐振器提供的。因此在方位面能产生全向圆极??化方向图。该全向圆极化天线由于是平面结构，因此具有低剖面特性。??－ｎ）＼??ｙ／?＼?ｔ??ｆｅｅｄｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｇｒｏｕｎｄ?ｐｌａｎｅ?３．１７５ｍｍ?ＲＴ／Ｄｕｒ〇ｉｄ?５８８０??ｉｎ?ｂａｃｋ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ（ｉｖ￣２２）??图１．８基于负磁导率材料的零阶谐振模式全向圆极化天线示意图??图１．９是基于圆形贴片高次模的全向圆极化天线［４４］，该天线由旋涡状槽形和??短路金属柱组成。天线在贴片中心馈电，通过激励起圆形贴片的ＴＭＱ１与ＴＭＱ２??模式形成了宽带全向圆极化波。圆形贴片的高次模提供垂直极化分量，旋转对称??的槽形结构提供水平极化分量，通过调整漩涡状槽形贴片的相关参数，可将两个??分量的幅度调整至相等，这样就可以形成全向圆极化波。该全向圆极化贴片天线??剖面低
【参考文献】：
期刊论文
[1]零点填充技术在单脉冲阵列天线中的应用[J]. 刘熠,杨林,栗曦. 微波学报. 2016(S1)
[2]一种改进型全向宽带双锥天线的研究[J]. 周世钢,孙保华,刘其中. 电波科学学报. 2009(02)
[3]水平极化全向天线的设计[J]. 冯祖建,张立新,孙绍国. 微波学报. 2008(06)
[4]波导缝隙阵列天线设计[J]. 盛月月,高文军,雷宏,史凤娟. 电子与信息学报. 2005(08)
[5]天线极化方式在实用中的探讨[J]. 毛建业. 广播与电视技术. 2004(08)
[6]圆极化天线在舰地图像传输中的应用[J]. 李现亭,齐文军,白龙江,何其洪. 无线电工程. 2004(06)
[7]机载全向圆极化天线[J]. 董晓娟,路志勇. 无线电工程. 2004(04)
[8]全向圆极化天线的V型振子阵设计[J]. 薄云飞,刘洛琨. 电波科学学报. 2001(02)
[9]一种圆柱共形的全向微带天线[J]. 尹应增,龚书喜,刘其中. 电波科学学报. 1997(01)
博士论文
[1]通信天线及有限距离远场测试修正研究[D]. 王伊.西安电子科技大学 2014
[2]宽带全向天线研究[D]. 全旭林.华南理工大学 2013
[3]基于复合左右手传输线结构的新型多频、小型化天线研究[D]. 王辰.华南理工大学 2012
[4]平面印刷天线分析与设计[D]. 任学施.西安电子科技大学 2011
[5]相控阵天线相位中心及卫星通信圆极化天线研究[D]. 陈曦.西安电子科技大学 2011
硕士论文
[1]全向双极化天线设计[D]. 薛金阳.西安电子科技大学 2014
[2]双极化全向吸顶天线的研究与设计[D]. 宋阳.华南理工大学 2013
[3]风廓线雷达天线研究[D]. 王伊.西安电子科技大学 2010
[4]双极化单脉冲微带天线[D]. 梅霞.南京理工大学 2008
[5]水平极化全向（高增益）通讯天线的设计和研究[D]. 李硕.电子科技大学 2007
本文编号：3093327
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3093327.html
