近场毫米波36-40GHZ的天线研究设计

发布时间：2023-03-04 16:17

　　最近20年间,半导体材料制作工艺不断更新换代,电子硬件性能增强和造型高度集成化,加上成像算法的持续优化改进,带动了毫米波成像技术迅速发展,成为研究人员前沿研究热点。由于毫米波具有强大的穿透性和不会对特定材料反应,因此毫米波成像能适应复杂极端环境,成像分辨率高且成像速度快,在遥感,盲降,导航,物体无损检测以及安检等多个领域,具有广泛的实用价值以及可发展前景。毫米波成像分为主动与被动,主动式需要馈源天线向被测目标辐射电磁波,并接收目标反射回的电磁波,进行图像重构。因此在毫米波成像系统中,馈源天线性能的好坏直接关系到系统的成像质量,本文则围绕主动毫米波成像系统的馈源天线展开研究。本人在前人研究下做了以下工作:首先对馈源天线主要种类进行分析对比,根据每种天线特性进行分析仿真,基于毫米波成像系统中馈源天线增益高,副瓣电平低,频带较宽等特点选出最适合近场毫米波成像的Vivaldi天线。对对趾Vivaldi天线进行多方面优化改进,首先对天线的传输线结构进行选择,比对常用传输线类型,选出性能表现最佳的传输线结构。然后对槽线指数曲线进行优化,仿真设计不同指数型函数找出该频段内最适合的天线开槽线设计。同时...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 毫米波成像国内外研究现状
        1.2.1 毫米波成像国外研究现状
        1.2.2 毫米波成像国内研究现状
    1.3 主要研究内容与论文结构
第二章 近场毫米波成像及天线原理
    2.1 主动毫米波成像机制
    2.2 近场毫米波成像原理
        2.2.1 全息成像原理
        2.2.2 合成孔径成像原理
    2.3 毫米波常用馈源天线介绍
        2.3.1 介质棒天线
        2.3.2 喇叭天线
        2.3.3 微带天线
        2.3.4 渐变缝隙天线
        2.3.5 天线特性对比
    2.4 章节总结
第三章 天线相关理论
    3.1 天线的基本参数
        3.1.1 天线方向性与增益
        3.1.2 天线波瓣图
        3.1.3 辐射强度和天线效率
        3.1.4 天线的E面与H面
    3.2 天线的近场与远场
    3.3 极化与交叉极化
    3.4 渐变缝隙天线结构类型
        3.4.1 传统Vivaldi天线
        3.4.2 对趾Vivaldi天线
        3.4.3 平衡Vivaldi天线
        3.4.4 本文所选用天线
    3.5 Vivaldi天线的理论
        3.5.1 比例变换原理
        3.5.2 电流分布
    3.6 章节总结
第四章 高增益Vivaldi天线的设计
    4.1 天线传输线类型选择
        4.1.1 微带线
        4.1.2 共面波导
        4.1.3 传输线性能比较
        4.1.4 共面波导结构设计优化
    4.2 Vivaldi天线开槽线设计设计
    4.3 Vivaldi天线的尾翼波纹设计
        4.3.1 矩形波纹
        4.3.2 曲线形波纹
        4.3.3 太阳形波纹
        4.3.4 斜矩形加三角形波纹
        4.3.5 波纹结构性能对比
    4.4 Vivaldi天线的引向器设计
    4.5 章节总结
第五章 天线测试及成像系统测试
    5.1 天线性能测试
    5.2 成像系统测试
    5.3 章节总结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：3754597