新型平面宽带圆极化天线研究

发布时间：2017-08-01 22:09

  本文关键词：新型平面宽带圆极化天线研究

  更多相关文章： 圆极化天线 平面天线 宽带天线 类8字结构 轴比带宽

【摘要】：在无线通信系统中,圆极化天线以其独特的抗干扰和抗衰落特性得到了广泛的运用。随着现代通信技术的迅速发展,系统对圆极化天线也提出了新的要求。例如,在结构上要求天线小型化、易于集成以及结构简单等;在天线性能方面则要求高增益、宽带宽、宽波束以及宽轴比角等。通过对传统宽带圆极化天线技术的回顾和总结,本文提出了一种具有宽带宽、高增益以及宽轴比角的圆极化印制天线的设计。论文主要包括以下工作:首先,调研概括了各类圆极化天线的设计原理及其发展状况。着重介绍了三类圆极化天线,其中包括微带天线、十字交叉振子天线和立体3D螺旋天线,总结了针对这些圆极化天线的常见频带拓宽技术。其次,作者提出了一种新型的类“8”字型的平面双环辐射结构。研究表明,此结构具有宽带宽角的圆极化波辐射特性。基于此结构,设计并仿真了一个天线实例。该天线采用了双面平行带线(DSPSL)结构进行阻抗匹配,同时实现了平衡(DSPSL)至非平衡(同轴SMA)的馈电转换。通过增加金属反射板,改善天线的辐射方向图,将双向辐射变为定向辐射,同时提高了天线增益。利用平面印制板工艺,对天线进行了实物加工。测试结果表明,该天线的阻抗带宽达到了18.6%,轴比带宽达到23.9%,低轴比角达到了?50?。此外,天线在工作频带内的辐射效率最高达到95%,主辐射方向上的最大增益达到了8dBi。最后,在上述类“8”结构的圆极化天线基础上,进行了辐射结构的演化研究。分别提出了方环串联结构、三角环并联结构以及共面三角环串联结构,并依次对其进行了建模分析。同时,设计了一种共面三角双环的宽带圆极化天线,仿真结果显示,其阻抗带宽达到17%,轴比带宽达到23.3%。
【关键词】：圆极化天线 平面天线 宽带天线 类8字结构 轴比带宽
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN821.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 传统的圆极化天线9-13
• 1.2.1 微带圆极化天线9-11
• 1.2.2 圆极化十字交叉振子天线11-12
• 1.2.3 圆极化螺旋天线12-13
• 1.3 圆极化天线的需求发展13-14
• 1.4 论文的主要内容安排14-15
• 第二章 天线基本理论及分析方法15-21
• 2.1 天线基本参数15-19
• 2.2 天线分析方法19-20
• 2.2.1 解析法19-20
• 2.2.2 数值分析法20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 圆极化天线频带展宽方法21-32
• 3.1 宽带圆极化微带天线21-24
• 3.1.1 厚介质层技术21-23
• 3.1.2 宽槽技术23-24
• 3.2 宽带十字交叉振子天线24-25
• 3.3 宽带螺旋天线25-26
• 3.3.1 立体 3D螺旋天线25-26
• 3.3.2 平面对数螺旋天线26
• 3.4 宽带圆极化环天线26-31
• 3.4.1 圆极化环天线27-28
• 3.4.2 圆极化环天线宽带技术28-31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 一种类“8”字宽带圆极化天线设计32-52
• 4.1 天线设计原理32-43
• 4.1.1 轴比带宽的影响因素研究34-36
• 4.1.2 匹配网络设计原理36-40
• 4.1.3 反射板结构设计40-43
• 4.2 天线仿真分析43-47
• 4.3 天线实物性能测试47-51
• 4.3.1 天线回波损耗的实测结果47-48
• 4.3.2 天线轴比实测结果48
• 4.3.3 天线方向图实测结果48-50
• 4.3.4 天线实物轴比角测试50
• 4.3.5 天线实物效率测试50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 类“8”结构演化研究52-68
• 5.1 方环串联结构研究52-56
• 5.2 共面三角环并联结构研究56-60
• 5.2.1 并联结构圆极化波产生机理研究56-58
• 5.2.2 三角带槽并联结构58-60
• 5.3 共面三角环串联结构研究60-67
• 5.3.1 结构仿真性能分析60-62
• 5.3.2 匹配电路设计62-63
• 5.3.3 天线设计实例63-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-69
• 参考文献69-72
• 附录1 攻读硕士学位期间申请的专利72-73
• 致谢73

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本文编号：606398