本文關(guān)鍵詞：基片集成波導(dǎo)圓極化天線研究

  更多相關(guān)文章： 半�；刹▽�(dǎo) 圓極化天線 類梳狀線結(jié)構(gòu) 正六邊形諧振腔

【摘要】：基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(Substrate Integrated Waveguide,SIW),是近年來提出的一種可以在PCB、LTCC等工藝上實現(xiàn),可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形金屬波導(dǎo)的類波導(dǎo)結(jié)構(gòu),很適合于高頻微波毫米波系統(tǒng)的設(shè)計,而圓極化天線在無線通信領(lǐng)域早已得到了廣泛應(yīng)用,因此如何利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)圓極化天線便成為許多科學(xué)家的重要課題之一。本文以矩形、圓形、正六邊形基片集成波導(dǎo)諧振腔為基礎(chǔ),結(jié)合半模基片集成波導(dǎo)、類梳狀線結(jié)構(gòu)基片集成波導(dǎo)等技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了多款圓極化天線。本文首先系統(tǒng)闡述了天線的輻射方向圖、方向性系數(shù)和增益、輸入阻抗、駐波及損耗等幾個主要特性參數(shù),并從基片集成波導(dǎo)技術(shù)的基本原理、等效分析方法以及圓形、矩形、三角形和正六邊形基片集成波導(dǎo)腔體的諧振特性入手,引出設(shè)計基片集成波導(dǎo)圓極化天線的關(guān)鍵。其次設(shè)計并實現(xiàn)了三款單層基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔的圓極化天線,前兩款分別為基片集成波導(dǎo)正六邊形腔單腔雙模右旋圓極化天線和基片集成波導(dǎo)正六邊形腔單腔雙模左旋圓極化天線,成功驗證了基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔設(shè)計單腔雙模圓極化天線的可行性,最后一款為采用最新類梳狀線結(jié)構(gòu)基片集成波導(dǎo)技術(shù)(Corrugated Substrate Integrated Waveguide,CSIW)設(shè)計的圓極化天線,雖然占用面積較大,但天線增益大大提高,在最大場強(qiáng)輻射方向上達(dá)到了10.31 dB,且設(shè)計方法具有一定前瞻性,為設(shè)計基片集成波導(dǎo)諧振腔提供了一種新思路。隨后以半�；刹▽�(dǎo)技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計并實現(xiàn)了三款半模基片集成波導(dǎo)圓極化天線,分別為:基于基片集成波導(dǎo)矩形腔的半模圓極化天線、基于基片集成波導(dǎo)圓形腔的半模圓極化天線、基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔的半模圓極化天線。通過仿真及實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),工作帶寬均較全�；刹▽�(dǎo)圓極化天線有明顯提高,阻抗帶寬達(dá)到了5%,軸比帶寬超過了1%。最后基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔,采用多層化設(shè)計,并在腔體上下表面同時開縫,設(shè)計并實現(xiàn)了兩款基片集成波導(dǎo)正六邊形腔雙向輻射圓極化天線,分別為基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔的雙向輻射上半空間左旋圓極化天線和基于基片集成波導(dǎo)正六邊形腔的雙向輻射上半空間右旋圓極化天線。這樣避免了原單側(cè)輻射結(jié)構(gòu)中背側(cè)輻射能量的浪費,提高天線輻射效率,同時也實現(xiàn)了雙向天線的作用。
【關(guān)鍵詞】：半模基片集成波導(dǎo) 圓極化天線 類梳狀線結(jié)構(gòu) 正六邊形諧振腔
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN821.1
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本文編號：1041532