【摘要】：在科技迅速發(fā)展的21世紀(jì),無線通信在生活中成為了不可或缺的角色,其中,衛(wèi)星通信天線更是廣泛應(yīng)用于通信業(yè)務(wù)中。天線是整個系統(tǒng)的傳輸媒介,它主要用于發(fā)射以及接收信號,在整個通信系統(tǒng)中占據(jù)重要位置,因此,當(dāng)代的信息技術(shù)對天線的性能有了更高的要求。天線的形式多種多樣,其中,圓極化天線因為其具有比線極化天線更多的優(yōu)點,比如其可以有效地抑制雨霧干擾,減小法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)對天線造成的影響,憑借這些優(yōu)勢,圓極化天線得到了眾多學(xué)者的研究及應(yīng)用。本文主要針對UHF頻段和S頻段的衛(wèi)星通信天線進行了研究,將兩個頻段天線組合起來,使其在UHF頻段和S頻段都能很好地工作。主要研究內(nèi)容如下:1.微帶形式的UHF頻段和S頻段的組合天線的研究與設(shè)計:天線在兩個頻段內(nèi)分別輻射右旋圓極化波和左旋圓極化波。首先對UHF頻段天線進行設(shè)計,單元選取縫隙天線的形式,通過H槽進行耦合饋電,然后由槽上方的引向貼片向外輻射電磁波。通過兩個正交放置的雙H槽耦合饋電,從而激勵出兩個等幅的線極化波。通過一分二的Wilkinson功分器對兩個H槽進行饋電,使兩個線極化分量之間的相位相差90度,這樣天線滿足了圓極化的形成條件。其次,對S頻段天線進行設(shè)計:天線單元采用平面單臂螺旋天線,在螺旋臂的背面附著一個圓形金屬貼片,可以很好地調(diào)節(jié)天線的輸入阻抗,同時,降低了天線的高度,該天線單元很好地滿足了工作頻段的性能要求。為了達到增益指標(biāo),采用了2×4陣列天線,天線輻射左旋圓極化波。將兩個頻段的天線組合起來,為了減小兩個不同頻段間天線的互相干擾,對兩個頻段天線的位置進行調(diào)整,使兩個頻段的天線在頻段內(nèi)滿足指標(biāo)要求。對此天線進行加工及測試,將測試結(jié)果和仿真結(jié)果進行對比,并對原因進行分析。2.對稱振子形式的UHF頻段和S頻段的組合天線的研究與設(shè)計:天線在兩個頻段內(nèi)分別輻射右旋圓極化波和左旋圓極化波。UHF和S頻段天線單元均采用對稱振子天線,通過兩個正交放置的對稱振子單元,可以產(chǎn)生兩個相互垂直的電流,為了滿足形成圓極化的條件,通過威爾金森功分器對天線單元進行饋電,滿足兩個天線單元九十度的相位差,從而實現(xiàn)圓極化性能。為了實現(xiàn)增益指標(biāo)要求,UHF頻段天線采用兩元陣,S頻段天線采用2×2陣列,饋電網(wǎng)絡(luò)采用威爾金森功分器。S頻段天線放置在UHF頻段天線的內(nèi)部。通過HFSS軟件進行仿真,使其仿真結(jié)果達到指標(biāo)要求。
【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】：2018
【分類號】：TN828.5
【圖文】：

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.1 錐面螺旋天線結(jié)構(gòu)圖因為一般普遍使用的螺旋天線的尺寸較大，為了減小尺寸，文獻[19]研究出了枝節(jié)加載的螺旋天線，它是在原來天線的基礎(chǔ)上經(jīng)過一系列研究設(shè)計得到的一種新型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)打破了以往螺旋線均是光滑的曲線的規(guī)律，其在每一圈的螺旋體上按照一定周期進行加載沿徑向的枝節(jié)，這種結(jié)構(gòu)會有效地減小天線的尺寸，有利于實現(xiàn)天線的小型化結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示：圖1.2 枝節(jié)加載天線結(jié)構(gòu)圖因為螺旋天線是向螺旋線的上下方均會產(chǎn)生輻射，但是我們一般僅需要一個方向上有電磁波即可，因此這種結(jié)構(gòu)會造成天線的軸向增益較小。為了改善螺旋天線的增益，我們往往會在螺旋天線的下方添加接地板。這種結(jié)構(gòu)可以有效地提高天線的增益。接地板的結(jié)構(gòu)也有很多

一定周期進行加載沿徑向的枝節(jié)，這種結(jié)構(gòu)會有效地減小天線的尺寸，有利于實現(xiàn)天線的小型化結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示：圖1.2 枝節(jié)加載天線結(jié)構(gòu)圖因為螺旋天線是向螺旋線的上下方均會產(chǎn)生輻射，但是我們一般僅需要一個方向上有電磁波即可，因此這種結(jié)構(gòu)會造成天線的軸向增益較小。為了改善螺旋天線的增益，我們往往會在螺旋天線的下方添加接地板。這種結(jié)構(gòu)可以有效地提高天線的增益。接地板的結(jié)構(gòu)也有很多，例如圓形或方形接地板、杯狀接地板、喇叭型接地板等。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，一般天線的頻帶寬度已經(jīng)不能滿足通信系統(tǒng)的需要，如果天線的輻射特性在很寬的頻段內(nèi)仍能保持穩(wěn)定的性能，這類天線屬于非頻變天線。隨著通信技術(shù)的逐漸發(fā)展，對器件的要求也越來越高，小型化是所有天線的發(fā)展趨勢，因為尺寸越小越容易于集成。其中

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相關(guān)期刊論文 前1條

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本文編號：2734460