宽频带高增益八木天线

发布时间：2017-09-24 10:28

  本文关键词：宽频带高增益八木天线

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【摘要】：八木天线作为一种典型的端射天线,具有结构简单、馈电方便、指向性好等优点,但是频带过窄这一缺点一直制约着八木天线的应用。本文就主要针对八木天线的宽带化以及可重构设计进行了研究。本文首先对八木天线的基本理论做了简要的介绍,并采用传统设计方法对基于薄膜工艺制作的低剖面八木天线进行仿真设计,提出如何展宽八木天线带宽这一问题。然后,本文总结了通常设计中展宽天线带宽的方法,并设计了两款新型的低剖面宽带八木天线:采用开式套筒偶极子和采用枝节加载振子作有源天线振子的八木天线,并给出了天线的仿真结果。新型宽带八木天线工作在UHF频段,并可以实现30%以上的相对阻抗带宽。设计的八木天线在整个阻抗带宽内均具有很好的指向性,阻抗带宽内天线的最大辐射增益可达14 d Bi,论文给出了设计天线的仿真结果及分析。最后,本文对宽带八木天线的可重构设计进行了研究。本文通过在宽带八木天线中安装PIN二极管和变容二极管,分别实现了天线的频率可重构和方向图可重构。设计的频率可重构八木天线,在不改变天线的辐射方向图的前提下,可以改变八木天线的工作频段,使八木天线的阻抗带宽进一步扩大,天线的阻抗带宽可达近一个倍频程。设计的方向图可重构八木天线,工作在UHF频段,天线的相对阻抗带宽可达30%以上,天线可以实现在4个波束内的自由切换。
【关键词】：八木天线 端射 可重构天线 宽频带 高增益
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN823.17
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8
• 1.2 八木天线及其相关理论的发展概况8-12
• 1.3 本文的主要研究内容及结构安排12-14
• 1.3.1 本文的主要研究内容12-13
• 1.3.2 本文的内容安排13-14
• 第2章 八木天线相关理论14-21
• 2.1 引言14
• 2.2 八木天线的工作原理14-15
• 2.3 八木天线的分析方法15-16
• 2.4 八木天线的设计方法16-17
• 2.5 八木天线的设计及仿真17-20
• 2.5.1 八木天线的设计指标17
• 2.5.2 八木天线的结构17-18
• 2.5.3 八木天线的仿真分析18-20
• 2.6 本章小结20-21
• 第3章 宽频带高增益八木天线的设计21-37
• 3.1 引言21
• 3.2 八木天线频带展宽的工作方法21-22
• 3.3 宽频带高增益八木天线的设计指标22
• 3.4 采用开式套筒偶极子的八木天线22-29
• 3.4.1 开式套筒偶极子天线22-24
• 3.4.2 新型八木天线结构24-25
• 3.4.3 天线仿真结果及分析25-29
• 3.5 采用枝节加载振子的八木天线29-36
• 3.5.1 枝节加载振子天线29-31
• 3.5.2 新型八木天线结构31-33
• 3.5.3 天线仿真结果及分析33-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 频率可重构八木天线的设计37-51
• 4.1 引言37
• 4.2 可重构天线的发展现状37-38
• 4.3 PIN二极管和变容二极管38-40
• 4.4 频率可重构八木天线的设计40-46
• 4.4.1 天线工作原理及结构40-41
• 4.4.2 PIN二极管的选取41-42
• 4.4.3 天线仿真结果及分析42-46
• 4.5 频率连续可重构八木天线的设计46-50
• 4.5.1 天线工作原理及结构46-47
• 4.5.2 变容二极管的选取47
• 4.5.3 天线仿真结果及分析47-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 方向图可重构八木天线的设计51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 方向图可重构八木天线的设计51-58
• 5.2.1 八木天线方向图可重构设计方法51-53
• 5.2.2 方向图可重构八木天线结构53-55
• 5.2.3 PIN二极管的选取55-56
• 5.2.4 天线仿真结果及分析56-58
• 5.3 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-66
• 致谢66

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本文编号：910913