微帶型濾波器天線集成設(shè)計
發(fā)布時間：2021-04-13 09:36
天線和濾波器是艦船射頻前端非常重要的兩個物理器件,對系統(tǒng)的整體性能起到了非常大的作用。傳統(tǒng)方法通常將天線和濾波器獨立設(shè)計,再利用阻抗匹配電路將兩者連接,這種設(shè)計方法增加了電路設(shè)計的復雜度,因此,本文采用濾波器綜合方法對天線與濾波器進行集成化設(shè)計,省去了阻抗匹配設(shè)計,減小了整體尺寸與損耗。本文主要的研究內(nèi)容與研究成果包括如下幾個方面:1.用濾波器綜合設(shè)計方法,設(shè)計了一款微帶型帶通均勻阻抗濾波器天線。該濾波器天線由兩個微帶均勻阻抗發(fā)卡型諧振器、一段平行耦合線和一個倒L天線組成。設(shè)計思路是將天線代替濾波器的最后一階諧振器,用平行耦合線將諧振器與天線進行耦合,得到濾波器天線。設(shè)計好的濾波器天線既有濾波性能,又有輻射性能,濾波器天線是一個整體,不需要設(shè)計匹配電路,簡化了電路設(shè)計,且比濾波器與天線直接級聯(lián)的方法減少了一個諧振器,減小了系統(tǒng)尺寸與損耗。2.針對上述均勻阻抗濾波器天線在倍頻段有寄生通帶的問題,本文提出利用階梯阻抗諧振器Stepped Impedance Resonator（SIR）替換均勻阻抗諧振器。SIR諧振器由不同寬度的兩種微帶線串聯(lián)而成,可以通過調(diào)節(jié)微帶線的寬度比和長度比,改變諧...
【文章來源】：中國艦船研究院北京市
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【圖文】：
阿利·伯克級驅(qū)逐艦(a)艦船整體圖(b)桅桿天線布局圖
(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測試回波損耗圖以上利用一個濾波器和一個天線陣列在平面內(nèi)直接級聯(lián)得到濾波器天線。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級聯(lián)來實現(xiàn)濾波器天線[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線是一個濾波天線上下層級聯(lián)而成。該濾波器天線的濾波器置于天線地板下面，通過在地板上打小孔將濾波器與天線進行耦合，這樣濾波器和天線共用一塊地板，可以減小天線的，并且該濾波器天線采用小孔耦合的形式實現(xiàn)的，濾波器與天線通過改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來的傳輸線。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線與單個天線的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。
(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測試回波損耗圖以上利用一個濾波器和一個天線陣列在平面內(nèi)直接級聯(lián)得到濾波器天線。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級聯(lián)來實現(xiàn)濾波器天線[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線是一個濾波天線上下層級聯(lián)而成。該濾波器天線的濾波器置于天線地板下面，通過在地板上打小孔將濾波器與天線進行耦合，這樣濾波器和天線共用一塊地板，可以減小天線的，并且該濾波器天線采用小孔耦合的形式實現(xiàn)的，濾波器與天線通過改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來的傳輸線。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線與單個天線的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]雷達接收機的電磁兼容性分析[J]. 李蓓. 電子科技. 2014(11)
[2]平行耦合線定向耦合器的設(shè)計[J]. 師鵬燕,王敏錫,趙明洪. 信息技術(shù). 2009(06)
[3]一種新型傳輸零點可控的微帶帶通濾波器[J]. 陳董,黃曉東,程崇虎. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2009(02)
[4]交叉耦合濾波器設(shè)計與傳輸零點的獨立性分析[J]. 程興,蘇濤,梁昌洪. 微波學報. 2006(01)
[5]射頻和微波元器件的測試[J]. 蔣曉紅. 測控技術(shù). 2004(01)
[6]艦載雷達電磁干擾與電磁兼容性分析[J]. 陳振邦. 環(huán)境技術(shù). 1997(06)
碩士論文
[1]天線遠場測量系統(tǒng)的設(shè)計與分析[D]. 劉龍.西安電子科技大學 2014
[2]應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的濾波天線設(shè)計[D]. 周曉軍.南京航空航天大學 2012
[3]具有濾波特性微帶天線的研究與設(shè)計[D]. 周治立.電子科技大學 2012
[4]救援接收機射頻前端設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 焦健.哈爾濱工程大學 2011
本文編號：3135059
【文章來源】：中國艦船研究院北京市
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【圖文】：
阿利·伯克級驅(qū)逐艦(a)艦船整體圖(b)桅桿天線布局圖
(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測試回波損耗圖以上利用一個濾波器和一個天線陣列在平面內(nèi)直接級聯(lián)得到濾波器天線。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級聯(lián)來實現(xiàn)濾波器天線[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線是一個濾波天線上下層級聯(lián)而成。該濾波器天線的濾波器置于天線地板下面，通過在地板上打小孔將濾波器與天線進行耦合，這樣濾波器和天線共用一塊地板，可以減小天線的，并且該濾波器天線采用小孔耦合的形式實現(xiàn)的，濾波器與天線通過改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來的傳輸線。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線與單個天線的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。
(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測試回波損耗圖以上利用一個濾波器和一個天線陣列在平面內(nèi)直接級聯(lián)得到濾波器天線。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級聯(lián)來實現(xiàn)濾波器天線[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線是一個濾波天線上下層級聯(lián)而成。該濾波器天線的濾波器置于天線地板下面，通過在地板上打小孔將濾波器與天線進行耦合，這樣濾波器和天線共用一塊地板，可以減小天線的，并且該濾波器天線采用小孔耦合的形式實現(xiàn)的，濾波器與天線通過改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來的傳輸線。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線與單個天線的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]雷達接收機的電磁兼容性分析[J]. 李蓓. 電子科技. 2014(11)
[2]平行耦合線定向耦合器的設(shè)計[J]. 師鵬燕,王敏錫,趙明洪. 信息技術(shù). 2009(06)
[3]一種新型傳輸零點可控的微帶帶通濾波器[J]. 陳董,黃曉東,程崇虎. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2009(02)
[4]交叉耦合濾波器設(shè)計與傳輸零點的獨立性分析[J]. 程興,蘇濤,梁昌洪. 微波學報. 2006(01)
[5]射頻和微波元器件的測試[J]. 蔣曉紅. 測控技術(shù). 2004(01)
[6]艦載雷達電磁干擾與電磁兼容性分析[J]. 陳振邦. 環(huán)境技術(shù). 1997(06)
碩士論文
[1]天線遠場測量系統(tǒng)的設(shè)計與分析[D]. 劉龍.西安電子科技大學 2014
[2]應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的濾波天線設(shè)計[D]. 周曉軍.南京航空航天大學 2012
[3]具有濾波特性微帶天線的研究與設(shè)計[D]. 周治立.電子科技大學 2012
[4]救援接收機射頻前端設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 焦健.哈爾濱工程大學 2011
本文編號：3135059
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