SIW缝隙耦合馈电的宽带毫米波天线的研究与应用

发布时间：2024-03-13 05:22

　　随着第五代移动通信(5G)的快速发展,微波频段6GHz以下的频谱资源日趋紧张,频带内干扰也愈来愈严重,进而人们将目光转向了毫米波频段。毫米波拥有丰富的频谱资源,为了满足高速通信的需求,研究和发展5G毫米波技术成为当务之急。宽带天线作为毫米波技术的重要组成部分之一,在超高速数据传输过程中扮演着重要的角色。然而毫米波天线产生的传输损耗比较严重,并且传统的串馈组阵方式会导致天线的工作带宽急剧下降。因此,人们提出了一种新的传输线形式-基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)。SIW可实现传统金属波导功能且具有低损耗的特性,被广泛运用于毫米波天线的设计。但传统的SIW缝隙阵带宽较窄,无法满足高速通信的需求。本文主要围绕毫米波宽带阵列天线展开深入研究,以SIW缝隙加载寄生单元提高天线的工作带宽为主要切入点。本文主要工作内容如下:1.毫米波宽带天线单元的设计。首先结合SIW缝隙阵以及缝隙耦合微带天线设计原理,提出了一种SIW缝隙耦合馈电的微带天线,并且该设计方法同样适用于SIW加载其他的辐射单元;其次结合磁电偶极子(Magneto-Electric Dip...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究历史和现状
        1.2.1 宽带微带天线的研究历史和现状
        1.2.2 磁电偶极子天线的发展历史和现状
        1.2.3 基片集成波导天线与阵列的概述
    1.3 本文的主要工作和章节安排
第二章 宽带天线设计方法和原理
    2.1 磁电偶极子基本原理
        2.1.1 电偶极子的基本原理
        2.1.2 磁偶极子的基本原理
        2.1.3 磁电互补偶极子天线的基本原理
    2.2 缝隙耦合微带天线设计原理
    2.3 基片集成波导缝隙阵及等效电路分析
    2.4 小结
第三章 SIW缝隙耦合馈电的宽带毫米波天线单元的设计
    3.1 引言
    3.2 SIW缝隙耦合馈电的微带天线
        3.2.1 SIW缝隙耦合馈电的微带天线结构
        3.2.2 SIW缝隙耦合馈电的微带天线参数与性能分析
    3.3 SIW缝隙耦合馈电的MED天线单元
        3.3.1 SIW缝隙耦合馈电的MED天线单元结构
        3.3.2 SIW缝隙耦合馈电的MED天线单元电流图和场图分析
        3.3.3 SIW缝隙耦合馈电的MED天线单元参数与性能分析
    3.4 小结
第四章 SIW横缝耦合馈电的线阵天线
    4.1 引言
    4.2 双振子MED天线单元
        4.2.1 双振子MED天线单元的结构
        4.2.2 双振子MED天线单元参数与性能分析
    4.3 1×8宽带并馈磁电偶极子天线阵列
        4.3.1 SIW 1-8路同相功分器的设计
        4.3.2 SIW-CPWG转接器的设计
        4.3.3 1×8宽带并馈磁电偶极子阵列天线的仿真分析与加工实测
    4.4 小结
第五章 SIW纵缝耦合馈电的平面阵列天线
    5.1 引言
    5.2 SIW纵缝加载偶极子线阵天线
        5.2.1 拱形磁电偶极子天线单元的结构
        5.2.2 1×4阵列天线的参数与性能分析
    5.3 SIW纵缝耦合馈电的平面阵列天线
        5.3.1 SIW1-4路同相功分器的设计
        5.3.2 SIW-CPWG转接器的设计
        5.3.3 阵列天线的仿真分析与加工实测
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3927254