【摘要】：隨著社會(huì)發(fā)展,無線技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景越來越復(fù)雜,要求也越來越高。微波頻段的頻譜資源日漸枯竭,毫米波頻段因?yàn)榫哂写笮畔⑷萘?相對(duì)于紅外、激光其可傳播距離較長,而且具有非電離性,對(duì)人體影響較小等特點(diǎn),可應(yīng)用于多種場(chǎng)景,逐漸成為了人們研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)毫米波頻段的天線展開研究,完成了三款應(yīng)用于不同場(chǎng)景的毫米波天線設(shè)計(jì)。本文的主要工作如下:1、設(shè)計(jì)了一款工作在24~24.3GHz頻段的8×10微帶陣列天線。首先采用切比雪夫綜合算法,分別得到俯仰面和方位面內(nèi)的電流幅度分布。然后,對(duì)于俯仰面內(nèi)的一維陣列,采用錐形微帶漸變線與普通微帶線組合的方式設(shè)計(jì)微帶串饋線,以減少因?yàn)閭鬏斁�阻抗變換產(chǎn)生的反射。在俯仰面的一維陣兩側(cè)引入隔離帶結(jié)構(gòu),以防止表面波輻射,減少耦合,降低方位面的設(shè)計(jì)難度。在方位面內(nèi),采用傳統(tǒng)的四分之一波長阻抗變換器實(shí)現(xiàn)串饋線的設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)天線在24~24.3GHz工作頻段內(nèi),俯仰面半功率波瓣寬度均為13°左右,方位面半功率波瓣寬度均為14°左右,增益高于20d B,俯仰面副瓣電平低于-20d B,方位面副瓣電平低于-28d B,|S11|在-10d B以下。該天線具有高增益,低副瓣,窄波束的特點(diǎn),可用于汽車防撞雷達(dá)。2、設(shè)計(jì)了一款工作于27.5~28.35GHz頻段的全向圓極化微帶陣列天線。首先設(shè)計(jì)了一種帶有寄生貼片的雙層堆疊貼片天線單元,由于寄生貼片拓寬了軸比帶寬,因此其具有寬帶圓極化特性。然后由該單元順序旋轉(zhuǎn)組成微帶天線陣列,并采用錐形漸變線設(shè)計(jì)了一分四的功分網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)該微帶天線陣列的等幅同相饋電。該陣列不僅具有類似于單極子天線的全向方向圖形狀,而且具有良好的右旋圓極化特性。在27.5~28.35GHz工作頻段內(nèi),|S11|低于-10d B,軸比低于3d B,增益達(dá)到4.7d B,且增益的頻率穩(wěn)定性好。該天線尺寸僅為,且考慮到了實(shí)際地板的影響,易于集成,適用于未來5G便攜終端設(shè)備的D2D通信。2?22?28.4mm?8.4mm?1.3mm3、設(shè)計(jì)了一款可用于計(jì)算成像的頻率分集諧振腔天線。該天線由PCB諧振腔和蝕刻于諧振腔表面的10個(gè)非諧振輻射圓孔組成,當(dāng)兩個(gè)該天線正交放置構(gòu)成一組收發(fā)系統(tǒng)時(shí),發(fā)射孔與接收孔組成Mills-Cross分布,可實(shí)現(xiàn)最小冗余采樣。該天線在17.5~26.5GHz頻率范圍內(nèi),絕大部分頻點(diǎn)的|S11|都小于-10d B,且輻射效率保持在0.35與0.55之間。觀察諧振腔的場(chǎng)分布,發(fā)現(xiàn)每隔約0.2GHz,諧振腔就可產(chǎn)生明顯不同的諧振模式,顯示了良好的頻率分集特性,滿足了計(jì)算成像系統(tǒng)的要求。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TN820
【圖文】：

圖1.1 24GHz 汽車防撞雷達(dá)天線5G 毫米波天線的研究現(xiàn)狀信的研究很早就已經(jīng)開始，但是因?yàn)楹撩撞ǖ囊恍┕逃腥贝髿鈱觾?nèi)的通信一直不被人們所關(guān)注。直到最近，隨著信無線電頻譜已經(jīng)不能滿足越發(fā)高速增長的信息需求，而毫米特性，因此其在大氣層內(nèi)的應(yīng)用開始引起人們的研究。，大量的小數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求不斷增加，與日漸匱乏的無線資來，隨著電子書閱讀器，智能手表，智能機(jī)器人等新數(shù)據(jù)步加劇了頻譜資源短缺的窘境。而 5G 時(shí)代是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代此，有足夠的頻譜資源來支持這些服務(wù)變得至關(guān)重要。毫特性，為在短距離內(nèi)提供數(shù)千兆位數(shù)據(jù)速率鋪平了道路，表明，毫米波在利用功率友好的微小區(qū)或微微小區(qū)基站，6 年 7 月，F(xiàn)CC 將 5G 應(yīng)用頻段指定為 27.5~28.35GHz[4]，離 5G 毫米波通信的基本需求進(jìn)行了幾項(xiàng)初步研究[5]-[7]，

文獻(xiàn)[36]中的諧振腔天線

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 石星;;毫米波雷達(dá)的應(yīng)用和發(fā)展[J];電訊技術(shù);2006年01期

2 傅亦源,柴舜連,毛鈞杰;低副瓣串饋微帶天線陣設(shè)計(jì)[J];艦船電子工程;2004年02期

3 杜建洪;集成式微帶漸變線特性的快速計(jì)算方法及性能分析[J];微波學(xué)報(bào);1994年03期

本文編號(hào)：2732892