宽带圆极化偶极子天线研究

发布时间：2021-09-19 20:11

　　随着无线通信技术的快速发展,人们对天线的性能要求也越来越高。圆极化天线由于其独有的特性被广泛用于各种各样的无线通信系统中。无线通信系统对于圆极化天线的要求朝着宽频带,多频带,增益稳定,方向图良好,低成本的方向发展。本文主要研究了圆极化天线的宽带技术。本文的工作内容主要分为三个部分:1.设计了一个新型的宽带圆极化交叉偶极子天线。天线由两对正交放置的矩形偶极子,同轴线和金属反射板构成。在偶极子的两个单元之间采用四分之一波长的空心环状圆弧连接,这段圆弧相当于90°相移线用于实现圆极化。天线使用50Ω的同轴线在中心馈电。同时天线正下方放置金属反射板以实现天线定向辐射。介质基板正面的交叉偶极子附近加载了四个旋转对称并进行切角处理的矩形寄生单元,寄生单元上刻蚀了条状的缝隙以引入耦合来拓展圆极化轴比带宽。该天线在工作频段内获得了良好的圆极化辐射性能,实测阻抗带宽(S₁₁≤-10 dB)为62.7%（1.48-2.83 GHz）,实测3 dB轴比带宽（AR≤3 dB）为47.2%（1.62-2.62 GHz）。天线在工作频段内的增益稳定在7.9±0.5 dBic左右。2.设计了一... 

【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】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

采用威尔金森功分器馈电的圆极化天线

3图1.1 采用威尔金森功分器馈电的圆极化天线图1.2 宽带相移线馈电多馈点圆极化天线虽然可以获得比较宽的轴比带宽，但是需要设计额外的馈电结构，天线的结构因此变得较为复杂，不易加工。1.2.2 单馈点圆极化天线单馈点圆极化天线只有一个馈电点而不需要额外的馈电网络结构。最为常见的有圆极化微带贴片天线，其只需在辐射贴片上激励出两个正交模式。通常在方形贴片的一条对角线上切割掉一组对角，这样由于天线本身结构的不对称性产生了 90°相位差，但是这种传统的单馈方形切角圆极化微带贴片天线 3 dB 轴比带宽都比较窄。进而，许多关于圆极化天线的研究都专注于如何改善和拓展单馈点圆极化天线的阻抗带宽以及轴比带宽。由于微带天线具有较高的品质因数 Q，但是阻抗带宽和品质因

在馈电点附近开一个方形槽同时增加耦合寄生贴片以达到拓展阻抗带宽和轴比带宽的效果。图1.3 加载方形槽的圆极化天线常见的另外一种方式即为加载不对称缝隙的方法[17-19]。如图 1.4 就是在方形切角圆极化贴片上开缝隙[17]使原有天线的轴比带宽从 11%拓宽至 16%。图 1.5 和图 1.6 都是通过在贴片上加载不对称缝隙激励圆极化模式并展宽轴比带宽。近来还有一种在地板加载不对称槽形式的宽带圆极化天线[20-28]。如图 1.7 所示，采用微带馈线并在地板开 C 形槽的方法，使天线的轴比带宽达到了 95%。


本文编号：3402258