基于谐振式反射器的宽带定向天线研究

发布时间：2017-12-16 00:28

  本文关键词：基于谐振式反射器的宽带定向天线研究

  更多相关文章： 谐振式反射器 小型化 低剖面 宽带定向天线 时域分析

【摘要】：针对宽带定向天线应用中普遍存在的剖面大、面积大的问题,提出了谐振式反射器(RBR,Resonance-Based Reflector)的概念。由于其具有很宽的同相反射频带和非周期结构的特点,利用其设计小型化,低剖面的宽带定向天线将极具优势。本文研究了RBR的特性,并利用RBR设计了多款性能优异的宽带定向天线,主要工作如下:1、利用传输线理论和谐振器理论分析所提出的谐振式反射器概念,推导了谐振式反射器的阻抗公式以及反射系数公式,并设计了一种圆环型反射器来验证对RBR理论推导的正确性。同时研究了其工作机理以及电磁特性,对后文设计宽带定向天线具有较大的指导意义。最后比较了RBR与人工磁导体,突出了谐振式反射器在定向天线设计中的优势。2、利用圆环型反射器设计线极化宽带定向天线。以扇形天线为辐射器,首先利用两组不同参数的圆环型反射器设计了两种不同性能的天线,其剖面分别为0.09λ与0.1λ,证明了谐振式反射器的可调性。然后通过在天线上方加载一圆环引向器的方式解决了单层反射器天线的前后比会随频率升高迅速下降的问题。最后利用两个圆环型反射器设计了一款“双模辐射”天线,该天线在工作频段的低频段与高频段分别向+z轴与-z轴方向辐射,该天线定向性良好,其剖面仅为0.2λ。3、利用圆环型反射器设计圆极化宽带定向天线。以阿基米德螺旋天线为辐射器,首先设计单层圆环型反射器天线,天线剖面为0.09λ。然后利用圆环型反射器与PEC组成双频反射器,大大改善天线在工作频带高频段的定向性。另外,利用上一部分的方法设计了一款剖面仅有0.2λ的“双模辐射”天线。最后设计了一款CPW馈电的阿基米德螺旋缝天线,通过在在天线末端加载电阻的方法改善了其圆极化特性,该天线剖面仅为0.1λ。4、介绍了UWB天线的时域特性,包括天线的群时延,相关系数,波形展宽系数以及波形响应,然后,以文中一款基于RBR的天线为例,对其时域性能进行了评估。结果表明,该天线时域特性良好,说明RBR不会对UWB天线的时域特性造成影响。
【学位授予单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN822.8

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本文编号：1294040