本文選題：圓極化 + 四線螺旋天線��； 參考：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著全球信息化革命的推進(jìn),導(dǎo)航定位系統(tǒng)在民用及軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。多線螺旋天線由于其寬頻帶、寬波瓣及良好的圓極化特性等特點(diǎn),已成為導(dǎo)航定位系統(tǒng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,本文研究了多款應(yīng)用于導(dǎo)航定位系統(tǒng)的多線圓極化寬波束螺旋天線。全文的主要工作內(nèi)容如下:第一,設(shè)計(jì)并加工了一款工作在2.4GHz的右旋圓極化圓柱型四線螺旋天線,該天線的直徑和高度分別為0.22λ和0.58λ。運(yùn)用電磁仿真軟件HFSS進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明:在2GHz~2.8GHz時(shí),S11??10d B,相對(duì)帶寬為33%,3d B軸比帶寬為33%,具有良好的寬頻帶和小型化特點(diǎn);而且,該天線的3d B波束寬度為180°,3d B軸比波束寬度達(dá)到152°,實(shí)現(xiàn)了半球覆蓋特性;在最大輻射方向上增益為3.25d B,交叉極化優(yōu)于65d B。實(shí)物測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好,表明了該天線性能良好。第二,研究了工作于中心頻率2.4GHz的右旋圓極化角錐印刷四線螺旋天線,該天線的直徑和高度分別為0.4λ和0.5λ,且其波束寬度達(dá)到188°。仿真分析結(jié)果表明:在2.28GHz~2.6GHz時(shí),S11??10d B,相對(duì)帶寬為13%,軸比帶寬為33%,3d B軸比波束寬度達(dá)到176°;在最大輻射方向上增益為3.1d B,交叉極化優(yōu)于57d B。另外,還設(shè)計(jì)了一款使用新型SIW功率分配器饋電的準(zhǔn)圓柱四線螺旋天線,該天線的直徑和高度分別為0.17λ和0.27λ。該天線由于采用對(duì)稱型的饋電網(wǎng)絡(luò),解決了圓柱螺旋天線中出現(xiàn)的方向圖非對(duì)稱問題。仿真分析結(jié)果表明:在2GHz~2.8GHz時(shí),S11??10d B,相對(duì)帶寬為33%,軸比帶寬為13.5%,3d B波束寬度為196°,3d B軸比波束寬度達(dá)到180°;最大輻射方向上增益為3.45d B,交叉極化優(yōu)于78d B。第三,結(jié)合特殊應(yīng)用場(chǎng)合,設(shè)計(jì)仿真了幾種特殊用途的圓極化天線,包括高度為6mm的超低剖面四線螺旋天線、螺旋直徑為11mm的細(xì)徑四線螺旋天線以及八線螺旋天線。這三種天線均具有寬頻帶及寬波束的特性,都可以應(yīng)用在某些較為特殊的場(chǎng)合。
[Abstract]:With the development of the global information revolution, navigation and positioning system is more and more widely used in civil and military fields. Multi-wire helical antenna has become a research hotspot in the field of navigation and positioning system due to its wide band, wide lobe and good circular polarization characteristics. Combined with practical application, this paper studies a number of multi-line circular polarization wide-beam helical antennas for navigation and positioning system. The main work of this paper is as follows: first, a four-wire helical antenna with a right-handed circular polarized cylinder working in 2.4GHz is designed and fabricated. The diameter and height of the antenna are 0.22 位 and 0.58 位, respectively. The results of simulation analysis with electromagnetic simulation software HFSS show that the relative bandwidth of S11 / 10dB and the relative bandwidth of 33 / 3dB / B are 33 / 10dB, which have good broadband and miniaturization characteristics. The 3D B beam width of the antenna is 180 擄and the width of the 3D B axis ratio is 152 擄, and the gain is 3.25 dB in the maximum radiation direction, and the cross-polarization is better than 65 dB. The experimental results are in good agreement with the simulation results, which show that the antenna has good performance. Secondly, the four-wire helical antenna with right-circumferential polarization angle cone working at the center frequency 2.4GHz is studied. The diameter and height of the antenna are 0.4 位 and 0.5 位, respectively, and the beam width is 188 擄. The simulation results show that at 2.28GHz~2.6GHz time, the relative bandwidth is 13, the axial ratio bandwidth is 33 ~ 3 dB, the gain is 3.1 dB and the cross-polarization is better than 57 dB in the maximum radiation direction. In addition, a quasi-cylindrical four-wire helical antenna fed by a new SIW power divider is designed. The diameter and height of the antenna are 0.17 位 and 0.27 位, respectively. Because of the symmetrical feed network, this antenna solves the problem of pattern asymmetry in cylindrical helical antenna. The simulation results show that at 2GHz~2.8GHz time, the relative bandwidth is 33dB, the axial ratio bandwidth is 13.5dB, the beam width is 196 擄/ 3dB, the maximum radiation direction gain is 3.45dB, and the cross-polarization is better than 78dB. Thirdly, combined with special applications, several special purpose circular polarization antennas are designed and simulated, including ultra-low profile four-wire helical antennas with 6mm height, fine diameter four-wire helical antennas with 11mm helical diameter and eight-wire helical antennas. These three antennas all have the characteristics of wide band and wide beam and can be used in some special situations.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN823.31

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本文編號(hào)：1890944