【摘要】：隨著無線通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，為滿足更好的通信質(zhì)量以及更高的通信容量，圓極化和雙頻或多頻技術(shù)成為近年來天線領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而將圓極化與多頻技術(shù)相結(jié)合也成為一種研究和設(shè)計(jì)趨勢。本文在研究微帶天線基本理論和學(xué)習(xí)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對雙頻圓極化微帶天線的設(shè)計(jì)做了較為深入的研究，提出了幾種不同形式的雙頻圓極化微帶天線，并分別對它們進(jìn)行了仿真以及性能的探討。 本文首先提出了兩種基于層疊式微帶貼片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的雙頻圓極化GPS天線。其中，第一種結(jié)構(gòu)為單饋式天線，通過對兩層方形微帶貼片切角實(shí)現(xiàn)圓極化。第二種結(jié)構(gòu)通過饋電網(wǎng)絡(luò)對雙層方形微帶貼片進(jìn)行等幅且相位相差90°正交饋電，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)頻段內(nèi)的圓極化。論文根據(jù)仿真結(jié)果對兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)分別做出了分析。接著，在對環(huán)形微帶縫隙天線的輻射原理做以介紹之后，本文提出了一種基于同心環(huán)形縫隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的雙頻圓極化微帶縫隙天線。天線通過地板上的兩圈同心并加載有彎曲結(jié)構(gòu)的環(huán)形縫隙實(shí)現(xiàn)雙頻和圓極化，由單條微帶線在介質(zhì)板的另一側(cè)對兩圈環(huán)行縫隙進(jìn)行耦合饋電，獲得了良好的阻抗匹配和圓極化性能。最后，在該雙頻圓極化微帶縫隙天線的基礎(chǔ)上，論文提出了一種覆蓋北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻段的雙頻雙圓極化微帶縫隙天線。作為雙頻圓極化天線的一種特例，雙頻雙圓極化天線要求天線在兩個(gè)工作頻段內(nèi)的圓極化旋向相反。論文中提出的雙頻雙圓極化微帶縫隙天線采用了更為簡潔的環(huán)形縫隙結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)雙頻和雙圓極化性能，具有較高的實(shí)用性和通用性。
【圖文】：

6雙頻圓極化微帶天線的設(shè)計(jì)微帶天線有多種饋電方式，但大體上可分為直接饋電和間接饋電兩大類接饋電是指將饋線與金屬貼片直接相連進(jìn)行饋電，最常見的形式有同軸底饋微帶線側(cè)饋法，圖 2.1 (a)中的微帶貼片天線就采用了微帶線側(cè)饋法。而在間電中，饋線與輻射體并不直接相連接，而是通過電磁耦合的方式傳遞信號電這種饋電方式是射頻電路所特有的。常見的間接饋電形式有縫隙耦合饋電、波導(dǎo)饋電等，圖 2.1 (c)中的微帶縫隙天線就屬于縫隙耦合饋電天線。

不會對輻射圖型有較大影響。接下來我們分析一下該微帶貼片天線的阻抗。貼片的端視圖（從饋電端視入）如圖2.3所示，其橫截面被表示為10條平行的子場傳輸線。貼片作為平行板微帶傳輸線的 / 2諧振結(jié)構(gòu)，其特性阻抗反比于平行的子場傳輸線的數(shù)量n。每個(gè)子場傳輸線的特性阻抗等于其所含媒質(zhì)的本征阻抗iZ ，即0rirZ Z (2-3)對于空氣，由 1r r 可得0377ΩiZ Z ，0Z 為自由空間的本征阻抗。由n a /h可得該輻射貼片作為一段微帶線其特性阻抗cZ 為0crZ hZa (2-4)這里忽略了邊緣場的鑲邊效應(yīng)。又由于微帶貼片的輻射邊長度a通常遠(yuǎn)大于介質(zhì)板厚度h，貼片的這種鑲邊效應(yīng)很小。然而對于一些a /h值較小的微帶傳輸線來說，其鑲邊效應(yīng)可近似為將微帶線加寬 20%。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN822

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李建峰;孫保華;張軍;劉其中;;一種具有高隔離度的雙頻雙圓極化衛(wèi)星通信天線[J];電子學(xué)報(bào);2009年12期

2 張勇虎;周力;歐鋼;;一種雙頻雙圓極化層疊結(jié)構(gòu)微帶天線的設(shè)計(jì)[J];微波學(xué)報(bào);2006年S1期

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本文編號：2579656