K波段低副瓣微带天线设计

发布时间:2018-05-16 20:08

  本文选题:微带天线阵列 + 泰勒综合法 ; 参考:《安徽大学》2017年硕士论文


【摘要】:众所周知,随着微带天线技术的迅速发展,以及无线电通信频段的拥挤,研究人员逐渐将研究重点转向到厘米波、毫米波、亚毫米波以及太赫兹频段。K波段即18-27GHz,国际通信联盟无线电通信局将24GHz规定为一个全球通用的ISM(Industrial Scientific Medical)频段。K波段微带阵列在工程中的应用十分广泛,在民用设施中最常用最常见的有车载雷达、雷达测速仪以及无人机防撞等应用。副瓣电平是天线性能的一项重要指标。在许多场合下,为了提高微带阵列的抗干扰和反地面杂波的性能,要求天线的副瓣尽可能低。微带天线是最早的平面结构天线,具有剖面低、体积小、成本低、易于集成以及适于组阵的优点。根据不同的应用场景,通常需要低副瓣、高增益、强方向性以及形成固定斜角波束等特性,单个微带往往难以胜任特定场景的要求,这就需要采用多个微带天线按一定的排列方式组成的微带阵列天线以满足这些特性要求。本论文结合车载毫米波雷达系统,设计了一组一发三收的微带天线阵列。基于微带天线的众多优点,特别是较于其它天线更适合组阵的特点,本文设计的阵列天线单元采用微带天线,并根据泰勒综合法技术降低天线阵列的副瓣。论文的具体工作如下:1、首先介绍了研究背景和国内外研究现状,简单介绍了微带天线的辐射特性、馈电方法、表面波以及微带天线设计步骤。2、接着介绍了天线阵列的基本理论,主要介绍了天线阵列的特性、馈电网络设计原理以及低副瓣设计方法,重点介绍了切比雪夫综合法和泰勒综合法。3、设计了一款用于车载毫米波雷达系统的K波段低副瓣微带天线阵列。天线包括一款8×5发射天线阵,一款8×2和两款8×1接收天线阵。在低副瓣的要求下,天线阵采用泰勒综合法设计馈电网络。通过优化仿真,制作出实物并进行了测试,仿真结果与实测结果基本吻合,达到了设计目标。
[Abstract]:As we all know, with the rapid development of microstrip antenna technology and the crowding of radio frequency band, researchers have gradually shifted their research focus to centimeter wave and millimeter wave. The submillimeter wave and terahertz band. K band is 18-27 GHz. The Radio Communications Bureau of the International Telecommunication Union defines 24GHz as a universal ISM(Industrial Scientific frequency band. K band microstrip array is widely used in engineering. The most commonly used and common applications in civil facilities include vehicular radar, radar velocimeter and unmanned aerial vehicle collision prevention and so on. Sidelobe level is an important index of antenna performance. In many cases, in order to improve the anti-jamming and anti-ground clutter performance of microstrip array, antenna sidelobe is required to be as low as possible. Microstrip antenna is the earliest planar antenna with the advantages of low profile, small size, low cost, easy integration and suitable for array. According to different application scenarios, the characteristics of low sidelobe, high gain, strong directivity and fixed beam-beamforming are often required, and a single microstrip is often unable to meet the requirements of a particular scenario. In order to meet these requirements, the microstrip array antenna composed of multiple microstrip antennas arranged in a certain way is needed. In this paper, a series of microstrip antenna arrays are designed based on vehicle millimeter wave radar system. Based on the advantages of microstrip antenna, especially compared with other antennas, the antenna elements designed in this paper adopt microstrip antenna, and reduce the sidelobe of antenna array by Taylor synthesis technique. The specific work of the thesis is as follows: firstly, the research background and the current research situation at home and abroad are introduced, and the radiation characteristics, feed method, surface wave and microstrip antenna design steps of microstrip antenna are briefly introduced, and then the basic theory of antenna array is introduced. The characteristics of antenna array, the design principle of feed network and the design method of low sidelobe are introduced. The Chebyshev synthesis method and Taylor synthesis method. 3 are introduced. A K band low sidelobe microstrip antenna array for vehicle millimeter wave radar system is designed. The antenna includes an 8 脳 5 antenna array, an 8 脳 2 antenna array and two 8 脳 1 receiving antenna arrays. At the request of low sidelobe, the antenna array adopts Taylor synthesis method to design feed network. Through the optimization simulation, the physical object is made and tested. The simulation results are in good agreement with the measured results, and the design goal is achieved.
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN822

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨卫英;覆盖高∈_r材料微带天线的研究[J];微波学报;2000年S1期

2 薛睿峰 ,钟顺时;微带天线小型化技术[J];电子技术;2002年03期

3 刘丹,史小卫,尹应增;一种新型的小型化微带天线的分析与设计[J];火控雷达技术;2003年03期

4 高向军,王聪敏;两种双频微带天线的分析与设计[J];雷达与对抗;2003年01期

5 王聪敏,高向军,夏冬玉;宽带微带天线技术的探讨[J];现代电子技术;2003年08期

6 张雪松,朱超甫,顾颐;使用微带天线进行近距离能量传递[J];北京科技大学学报;2003年06期

7 唐祥生,顾长青;展宽微带天线圆极化带宽的几种方法[J];金陵科技学院学报;2004年04期

8 陈浩,游佰强;蓝牙微带天线的设计和仿真[J];厦门大学学报(自然科学版);2005年S1期

9 车仁信;张坤武;程鑫;;微带天线参数模拟测试[J];电子测量技术;2005年03期

10 王素玲;沈学民;;折叠短路式小型化双层微带天线[J];红外与毫米波学报;2006年06期

相关会议论文 前10条

1 罗建;罗正祥;羊恺;马景民;;双频微带天线的设计[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

2 张凤林;;任意形状微带天线的宽频带技术[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年

3 李洪彬;房少军;丁卫平;;低成本高增益微带天线的设计[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年

4 王少永;朱旗;;加载短路钉微带天线的理论分析[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年

5 姚德淼;蔡建明;;宽频带高增益微带天线元研究[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年

6 任冬梅;庄馗;;新型弹载宽频背腔菱形微带天线的研究和实践[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

7 刘广燕;杨宏春;张连红;阮成礼;;一种新颖的宽带微带天线[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

8 于晓东;阮成礼;;微带天线宽频带技术的研究[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

9 曹宜森;卢春兰;彭川;朱卫刚;;一种小型化双频微带天线设计[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年

10 刘洪颐;李大伟;陈征祥;王磊;;一种微带天线的优化设计[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年

相关重要报纸文章 前4条

1 湖南 谭仲;微带天线[N];电子报;2003年

2 付蔷 闫秋华 田欣;顺时应势 宁静致远[N];科技日报;2009年

3 黄兴章;新型有机高分子磁性微带天线研制获重要进展[N];科技日报;2000年

4 史记;国外RFID:功能扩大 应用拓宽 日渐普及[N];中国包装报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 于丹;宽带/多频全向微带天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2015年

2 杨汶汶;宽带微带天线及高性能有源一体化天线技术的研究[D];东南大学;2015年

3 韩旺旺;微带共形阵列天线研究与应用[D];电子科技大学;2016年

4 韩丽萍;差分双频微带天线研究[D];山西大学;2010年

5 袁家德;曲面微带天线的电磁仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

6 贺秀莲;微带天线的数学建模理论与数值分析方法研究[D];西安电子科技大学;2005年

7 杜成珠;基于三维正交机织的纺织微带天线[D];上海大学;2012年

8 王昊;微带天线的研究[D];南京理工大学;2009年

9 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年

10 徐唯伟;带内低散射微带天线及其阵列研究[D];北京交通大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩璐;交指型左手微带天线研究[D];中国科学技术大学;2009年

2 黄振华;小型化多频微带天线的研究与设计[D];上海交通大学;2007年

3 刘宝宏;微带天线的分析和宽频带设计[D];南京理工大学;2002年

4 尹静;微带天线宽频带技术研究[D];北京交通大学;2007年

5 张欣;微带天线宽频带技术的研究[D];西安电子科技大学;2011年

6 赖慧芳;宽频带与紧凑型微带天线的研究与设计[D];江西师范大学;2011年

7 李星;微带天线在无线通信中的研究与设计[D];西安工程大学;2011年

8 曾群超;无线图像传输的微带倒F天线仿真研究与设计[D];燕山大学;2015年

9 郭睿;高速转台环境下发动机压力测量系统研究[D];南京理工大学;2015年

10 狄萃;弹体共形微带天线设计及射频电路仿真技术研究[D];南京理工大学;2015年



本文编号:1898231

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1898231.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户c4b32***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com