毫米波频段GWG天线阵列设计
本文关键词:毫米波频段GWG天线阵列设计 出处:《南京理工大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:现代化的雷达与通信系统以及当下热门的第五代通信系统技术已经将毫米波纳入通信频段之内,利用毫米波技术可以实现短距离内极高速通信。因此,发展低损耗、宽带、易集成的毫米波导波结构是未来电磁学领域的重要发展方向,新型传输线间隙波导GWG(Gap Waveguide)就是在这样的背景下应运而生。针对毫米波的运用背景研究了相应的GWG毫米波大规模阵列天线,其具有高增益、高集成、波束窄的特性,并同时对此类阵列进行了降低副瓣设计。本文重点是研究毫米波GWG天线阵列,文中设计了三款不同GWG结构馈电的天线阵列。论文主要工作如下:1、E波段和W波段传输线设计:本部分以传统导波结构为基础,引入空气作为传输媒介以降低高频传输时的介质损耗,并着重研究新型GWG技术,同时分析其实现结构与传输模式,并最终设计了多款GWG传输线。2、纯金属毫米波GWG平面天线阵列:结合隙缝天线形式设计了毫米波圆极化单元,并利用GWG馈电组成小规模4×1天线阵列。3、基于LTCC和PCB工艺的毫米波平面阵列天线:设计了两款不同工艺下的大规模32×16阵列天线,馈电网络设计均采用具有低损耗特性的GWG,并从增益、带宽、方向图等技术指标上分别对两款阵列天线进行了研究。4、对LTCC与PCB两款天线阵列整体性能进行了对比,针对PCB天线阵列提出了相应降低副瓣的方法,设计了可用于幅度加权的GWG不等功分器。
[Abstract]:The modern radar and communication system and the currently popular fifth generation communication system technology have brought millimeter wave into the communication frequency band, and the millimeter wave technology can achieve the short distance internal pole high speed communication. Therefore, the development of millimeter wave waveguide structure with low loss, broadband and easy integration is an important development direction in the future electromagnetic field. The new transmission line gap waveguide GWG (Gap Waveguide) arises under this background. According to the application background of millimeter wave, the corresponding GWG millimeter wave large scale array antenna is studied. It has the characteristics of high gain, high integration and narrow beam. Meanwhile, a side lobe design is carried out for such arrays. The focus of this paper is to study the millimeter wave GWG antenna array. In this paper, three antenna arrays fed by different GWG structures are designed. The main work is as follows: 1, the design of E band and W band transmission line: in this part, the traditional wave guide structure, introducing air as the transmission medium to reduce the dielectric loss of high frequency transmission, and focuses on the new GWG technology, and analysis of its structure and transmission mode, and finally design a variety of GWG transmission line. 2, the pure metal GWG millimeter wave planar antenna array with slot antenna design of the millimeter wave circular polarization unit, and use the GWG feed to form small 4 x 1 antenna array. 3, based on LTCC and PCB technology of millimeter wave planar array antenna: two different process under the massive 32 x 16 array antenna design, the design of the feed network are used with low loss characteristics of GWG, and the gain, bandwidth, Fang Xiangtu and other technical indicators of two arrays are studied. 4, the overall performance of LTCC and PCB two antenna arrays is compared. A method for reducing the sidelobe of PCB antenna array is proposed, and a GWG unequal power divider for amplitude weighting is designed.
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN820.15
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,本文编号:1342744
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