面向智能蒙皮的超宽带天线研究与设计

发布时间：2021-11-04 16:58

　　智能蒙皮作为一种先进的技术,可以将设备形态弯曲成各种形状甚至当成皮肤嵌入载体表面,有利于飞行器的气动一体化和隐身设计。智能蒙皮对射频天线层面的要求极高,要求天线具有小型化、低剖面、易共形等特性。随着超宽带技术的不断发展,智能蒙皮更提出了超宽带的要求。因此研究超宽带智能蒙皮天线系统逐渐成为未来发展的一种趋势,具有十分重要的意义。然而,目前对于超宽带智能蒙皮天线的研究相对较少,实质性的内容不多,可参考资料也比较少。研究超宽带智能蒙皮,首要解决的就是寻求可适用于蒙皮结构的超宽带天线构型,本文对三种可用的低剖面超宽带天线展开研究,分别从天线的小型化、陷波特性、圆极化特性、共形特性和多输入多输出（MIMO）设计五个方面来开展工作,制作了天线实物并测试了其性能,验证了设计的正确性,最后研究其组阵特性,主要内容和创新点如下:1.新型平面超宽带天线的小型化、陷波、共形和MIMO研究。针对平面超宽带天线尺寸较大的问题,设计了一种采用分形结构的小型化超宽带单极子天线,天线在尺寸较小的情况下,仍具有非常宽的阻抗带宽,达到几十个GHz,同时在柱面共形条件下带宽依然可以保持稳定;针对超宽带工作频段内存在的窄带干... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：182 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

智能蒙皮天线体系构架智能蒙皮天线不仅能够通过信号处理模块来实现波束扫描和自适应功能，也

圆盘单极天线

图 1.2 圆盘单极天线平板单极天线的带宽已经可以做到很宽，但是其仍为立体结构，无法做到低剖面，并不算真正意义上的平面天线结构，这种结构形式更不利于天线与射频电路的集成。随后，研究人员开始考虑平板天线的真正平面化，将垂直地板和辐射贴片平行放置，真正的印刷平面天线开始问世。图 1.3 和图 1.4 即为典型的平面印刷单极和缝隙天线。学者们已经提出了多种展宽平面印刷天线带宽的方法。比如，采用不同形状的辐射贴片[13-15]，利用分形理论[16-17]，改变天线的馈电样式[18]和优化地板结构[19]，采取互补结构[20]设计方案，增加寄生枝节[21-22]，在辐射贴片和天线地板上开缝隙[23]或加载寄生单元[24]等方法。

【参考文献】：
期刊论文
[1]加载引向器的小型化对跖Vivaldi天线设计与仿真[J]. 叶芃,张月园,张晓燕,吴喜亮,刘志伟.  太赫兹科学与电子信息学报. 2019(01)
[2]智能蒙皮天线分布式设计研究[J]. 何庆强.  现代电子技术. 2018(17)
[3]一种陷波超宽带MIMO天线设计[J]. 邓永云,代喜望,罗国清.  电波科学学报. 2018(04)
[4]一种紧凑的双极化超宽带MIMO天线设计[J]. 王荣荣,刘明伟.  电子元件与材料. 2018(04)
[5]新型小尺寸带引向器波纹开眼对拓型Vivaldi天线[J]. 吴青龙,王宏建,刘广.  电波科学学报. 2018(02)
[6]紧凑型多陷波超宽带天线设计与研究[J]. 南敬昌,刘银玲,李蕾.  微波学报. 2018(01)
[7]一种紧凑型二端口双陷波超宽带MIMO天线[J]. 吴文敬,官伯然.  微波学报. 2017(06)
[8]超宽带天线的一种设计方法[J]. 房国志,侯瑞强,张玉成.  西安电子科技大学学报. 2018(01)
[9]具有陷波特性的改进Sierpinski分形超宽带天线[J]. 胡章芳,胡银平,罗元,辛伟.  电子与信息学报. 2017(06)
[10]一种具有陷波特性的改进型Vivaldi超宽带天线[J]. 刘亚峤,梁建刚,杨波,王光明.  微波学报. 2016(06)

硕士论文
[1]倾斜印刷对数周期天线及其阵列研究[D]. 于连博.国防科学技术大学 2016



本文编号：3476129