频带紧邻的多频左右旋圆极化天线

发布时间：2021-08-03 06:14

　　圆极化天线由于在抗干扰性、可以同时作为收发天线等方面的优点而被广泛应用。通信系统频段作为一种资源,面临着日渐紧缺的困境,如何在有限的频谱资源下尽可能提升通信容量是专家学者正在探究的方向,本课题致力于研究在多个频段产生圆极化辐射特性,保证各自频段独立工作且具有较小的高低频中心频率比,具有重要的研究意义和工程价值。本课题旨在探讨多频左右旋的圆极化天线以及降低频率比的方法。本文的研究内容包括:第一,论文首先对近些年国内外专家学者们研究多频圆极化天线的情况进行了梳理,并对天线的基础知识进行了简要介绍,并推导了微带矩形贴片获得最佳轴比时的天线尺寸和切角大小。第二,设计了一副紧凑型小频率比多频左右旋圆极化天线单元,考虑到频率比的问题,采用堆叠三层天线单元的方法,因为堆叠天线的频率比在理论上可以任意调节。馈电则采用探针,通过天线上的通孔穿过下面两层贴片将能量耦合到最上层天线。由于堆叠天线的独立性,因此每层贴片可分别独立设计后再集中调节整体天线的阻抗和轴比。先进行理论分析,再通过HFSS进行调整,其结果为:多频左右旋圆极化天线工作于1.17 GHz-1.18 GHz、2.68 GHz-2.7 GHz、... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

文献[11]中的环形微带天线的结

电子科技大学硕士学位论文2方向的主极化方向相同。在两个频带上实测的增益峰值分别约为1和8dBi。该结构在高、低频带上实现主辐射方向的主极化方向相同，且两个工作频段的频率比较大。(a)(b)图1-1文献[11]中的环形微带天线的结构(a)线极化模式；(b)圆极化模式2008年，X.L.Bao团队设计了一种堆叠形式的圆形贴片[12]，如图1-2所示。通过在圆形贴片上打偏心孔，且进一步添加矩形槽，实现在两个频段分别为左右旋向的圆极化效果。为减少耦合，上下两个圆极化工作的辐射贴片分别被放置在不同高度，从而分别控制形成两个谐振频率，谐振频率由贴片尺寸决定，高低频率之比随上下贴片的间距而变化。这种天线在低频段回波损耗大于10dB的范围是1.431到1.464GHz(33MHz)，在高频段回波损耗大于10dB的范围是2.001到2.063GHz(62MHz)。3dB轴比带宽分别为9MHz(1.448–1.457GHz)和14MHz(2.022–2.036GHz)。该天线频率比较容易进行调节，且在紧邻的频段实现了左右旋不同的圆极化旋向，但其结构较为复杂。(a)(b)(c)图1-2文献[12]中的双频双圆极化微带天线(a)介质层(b)底部贴片(c)顶部贴片

电子科技大学硕士学位论文2方向的主极化方向相同。在两个频带上实测的增益峰值分别约为1和8dBi。该结构在高、低频带上实现主辐射方向的主极化方向相同，且两个工作频段的频率比较大。(a)(b)图1-1文献[11]中的环形微带天线的结构(a)线极化模式；(b)圆极化模式2008年，X.L.Bao团队设计了一种堆叠形式的圆形贴片[12]，如图1-2所示。通过在圆形贴片上打偏心孔，且进一步添加矩形槽，实现在两个频段分别为左右旋向的圆极化效果。为减少耦合，上下两个圆极化工作的辐射贴片分别被放置在不同高度，从而分别控制形成两个谐振频率，谐振频率由贴片尺寸决定，高低频率之比随上下贴片的间距而变化。这种天线在低频段回波损耗大于10dB的范围是1.431到1.464GHz(33MHz)，在高频段回波损耗大于10dB的范围是2.001到2.063GHz(62MHz)。3dB轴比带宽分别为9MHz(1.448–1.457GHz)和14MHz(2.022–2.036GHz)。该天线频率比较容易进行调节，且在紧邻的频段实现了左右旋不同的圆极化旋向，但其结构较为复杂。(a)(b)(c)图1-2文献[12]中的双频双圆极化微带天线(a)介质层(b)底部贴片(c)顶部贴片

【参考文献】：
期刊论文
[1]双频双圆极化槽天线设计[J]. 浦同争,宗容,陈哲,邓郁,刘军奇.  桂林电子科技大学学报. 2019(04)

博士论文
[1]多模印刷圆极化天线研究[D]. 蔡元铭.西安电子科技大学 2016



本文编号：3319103