基于分形单元的微带反射阵列天线的设计研究

发布时间：2022-12-18 06:36

　　作为一种新型高增益天线,微带反射阵列天线兼具了传统微带阵列天线与抛物面天线的优点。它不仅剖面低、重量轻、加工成本低、定向性高,而且采用了空间馈电方式,省去了复杂的馈电网络,降低了天线设计的难度。所以在电子对抗、卫星通信、深空探测等应用领域已被广泛应用,并越来越受到人们的重视。微带反射阵列天线由反射面上相位补偿单元和馈源天线构成。其基本工作原理是通过调整每个单元的结构参数来对馈源到反射面不同位置处的相位差进行补偿,从而在指定方向上获得高定向性的辐射波束。天线辐射性能主要取决于相位补偿单元在口径面上的排列布局,以及相位变化曲线的范围和线性度。所以相位补偿单元的选取是微带反射阵列天线设计的重要环节。长久以来,相位补偿单元主要以尺寸可变型为主,方形、圆形、十字形等结构较为常见。但是这些单元的等效电长度较小,单元间距较大,容易产生栅瓣并降低天线口径效率。本文引入了分形结构来设计相位补偿单元。分形单元具有无限迭代、自相似的特性,可以在有限的空间内无限填充,增大单元等效电长度,减小阵元间距。本文首先设计了一款基于Minkowski分形单元微带反射阵列天线,验证了分形结构实现反射阵列天线小型化。在此基... 

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标和主要内容
第二章 微带反射阵列天线基础理论
    2.1 微带反射阵列天线的工作原理
    2.2 微带反射阵列天线的馈源结构
    2.3 微带反射阵列天线的反射单元类型
        2.3.1 可变尺寸型单元
        2.3.2 加载传输线型单元
        2.3.3 旋转型单元
        2.3.4 多层贴片单元结构
    2.4 反射单元的相移特性分析
    2.5 本章小结
第三章 基于分形环的微带反射阵列天线研究与设计
    3.1 引言
    3.2 馈源天线设计
        3.2.1 馈源天线结构设计
        3.2.2 馈源天线性能分析
    3.3 单Minkowski环单元设计
    3.4 基于Minkowski环的微带反射阵列天线设计
    3.5 双Minkowski单元设计
    3.6 基于双Minkowski环的微带反射阵列天线设计
    3.7 天线性能仿真分析
    3.8 本章小结
第四章 加载FSS地板的微带反射阵列天线研究与设计
    4.1 引言
    4.2 馈源天线设计
        4.2.1 圆形贴片馈源天线设计
        4.2.2 圆形贴片馈源天线性能分析
    4.3 反射单元设计
    4.4 阵列天线设计
    4.5 微带反射阵列天线性能分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果及参与的科研项目
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型平面树状分形偶极子贴片天线的设计[J]. 曾宪峰,张晨新,王亚伟,谢聪.  电讯技术. 2010(05)
[2]分形天线与阵列技术[J]. 冯雪晴.  微波学报. 2006(S1)
[3]具有分形单元的分形线阵天线及其分析[J]. 王宏建,高本庆.  兵工学报. 2004(01)

博士论文
[1]宽带微带反射阵列天线研究[D]. 韩春晖.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2017
[2]分形天线技术与设计研究[D]. 李道铁.上海交通大学 2014

硕士论文
[1]微带反射阵列天线研究与设计[D]. 邢可.南京航空航天大学 2017



本文编号：3721548