毫米波低剖面基片集成阵列天线的研究

发布时间：2022-02-21 10:17

　　随着微波段频谱资源日趋紧张,通信、雷达、电磁成像等诸多无线电应用开始进入毫米波频段。天线作为无线系统的关键部件,其指标好坏直接影响整个系统的性能。其中,阵列天线由于可实现高增益、波束赋形等特点,在通信、雷达、遥感等领域得到广泛应用。本文致力于各种低成本、低剖面、可实现直接基片集成的高性能毫米波平面阵列天线的研究,以满足不同毫米波频段、不同应用的需求。论文的主要工作与贡献如下:第一章提出了两种了Ka波段低剖面层叠式馈电的基片集成阵列天线结构,包括一种基于层叠微带和基片集成波导（SIW）并馈的线极化基片集成阵列天线和一种基于低剖面微带层叠馈电结构的圆极化基片集成磁电偶极子阵列天线。解决了毫米波阵列天线设计中常存在的一些问题,包括馈电网络介质基片过厚、单元扩展成阵列需要额外增加介质基片、带宽不足等。给出了阵列天线设计、分析和相关实验验证结果。两种阵列天线均采用薄介质基片设计馈电网络,具有阻抗带宽宽、方向图稳定、容易扩展、易于集成等特点。本章内容已发表在IEEE Trans.on AP和IEEE AWPL,并提交了发明专利申请。第二章研究了覆盖22³3GHz的宽带基片集成... 

【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：183 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
绪论
    §1 相关领域研究背景及现状
        §1.1 毫米波技术
        §1.2 毫米波阵列天线
    §2 本论文的主要工作及创新
    §3 本论文的结构安排
    参考文献
第一章 Ka波段低剖面层叠式馈电的宽带平面集成阵列天线
    §1.1 引言
    §1.2 基于层叠微带和SIW并馈的宽带线极化阵列天线
        §1.2.1 阵列天线的结构
        §1.2.2 阵列天线的设计与分析
        §1.2.3 实验结果与分析
    §1.3 低剖面微带层叠馈电的圆极化基片集成磁电偶极子阵列天线
        §1.3.1 圆极化基片集成磁电偶极子单元
        §1.3.2 圆极化基片集成磁电偶极子阵列天线
        §1.3.3 实验结果与分析
    §1.4 本章小结
    参考文献
第二章 22~33GHz频段基片集成磁电偶极子阵列天线
    §2.1 引言
    §2.2 低剖面微带层叠馈电的基片集成磁电偶极子结构及原理
        §2.2.1 低剖面微带层叠馈电的基片集成磁电偶极子结构
        §2.2.2 低剖面微带层叠馈电的基片集成磁电偶极子工作原理
        §2.2.3 参数分析
    §2.3 2×2子阵结构及设计
    §2.4 大规模阵列的设计及实例
        §2.4.1 4×4阵列天线
        §2.4.2 8×8阵列天线
    §2.5 实验结果与分析
        §2.5.1 4×4阵列天线
        §2.5.2 8×8阵列天线
        §2.5.3 性能对比
    §2.6 本章小结
    参考文献
第三章 Q波段宽带低剖面线极化与双圆极化基片集成阵列天线
    §3.1 引言
    §3.2 低剖面 SIW馈电的线极化阵列天线
        §3.2.1 基于SIW馈电的线极化阵列天线结构
        §3.2.2 基于SIW馈电的线极化天线工作原理
        §3.2.3 实验结果与分析
    §3.3 低剖面双圆极化平面阵列天线
        §3.3.1 天线结构
        §3.3.2 双圆极化馈电网络的设计
        §3.3.3 实验结果与分析
    §3.4 本章小结
    参考文献
第四章 W波段低剖面车载雷达阵列天线
    §4.1 引言
    §4.2 77GHz车载雷达阵列天线
        §4.2.1 车载雷达系统天线方案
        §4.2.2 阵列天线的结构及设计
        §4.2.3 实验结果与分析
        §4.2.4 天线的应用实例简介
    §4.3 波束稳定的宽带车载雷达阵列天线
        §4.3.1 阵列天线结构
        §4.3.2 子阵列设计及分析
        §4.3.3 阵列天线设计
        §4.3.4 实验结果及分析
    §4.4 本章小结
    参考文献
第五章 77GHz远中距一体化的车载雷达阵列天线
    §5.1 引言
    §5.2 远中距一体化的车载雷达天线工作原理
    §5.3 辐射子阵列的设计
    §5.4 远中距一体化的车载雷达天线方位面方向图综合
    §5.5 远中距一体化的车载雷达天线设计实例
        §5.5.1 天线结构
        §5.5.2 阵列天线馈电网络设计
        §5.5.3 SIW转金属波导的垂直转接结构设计
    §5.6 实验结果与分析
    §5.7 本章小结
    参考文献
第六章 毫米波基片集成开槽圆形贴片阵列天线
    §6.1 引言
    §6.2 准TM_(21)模开槽圆形贴片辐射原理
    §6.3 W波段基于SIW馈电的开槽圆形贴片阵列天线
        §6.3.1 一维阵列天线的结构
        §6.3.2 阵列的设计与分析
        §6.3.3 阵列天线的扩展
        §6.3.4 实验结果与分析
        §6.3.5 性能对比
    §6.4 Ka波段微带馈电的垂直折叠的开槽圆形贴片阵列天线
        §6.4.1 垂直折叠的开槽圆形贴片单元
        §6.4.2 阵列天线的结构与设计
        §6.4.3 实验结果与分析
        §6.4.4 性能对比
    §6.5 本章小结
    参考文献
总结与展望
    全文工作总结
    后续工作展望
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[2]毫米波5G移动通信系统射频接收前端研究[D]. 林维泉.东南大学 2017
[3]毫米波5G移动通信系统射频发射前端研究[D]. 朱月月.东南大学 2016
[4]77GHz汽车防撞雷达系统频率源相关技术研究[D]. 朱颖申.东南大学 2016
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本文编号：3637049