LTCC共形相控陣?yán)走_(dá)天線頻帶展寬技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間：2020-08-17 17:25
【摘要】：國(guó)際軍事競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,相控陣?yán)走_(dá)在軍事方面起著越來(lái)越重要的作用。天線作為接收電信號(hào)和發(fā)射電信號(hào)的部件,在相控陣?yán)走_(dá)中起著至關(guān)重要的作用。微帶貼片陣列天線具有超輕薄、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易與載體共形及便于與后端控制電路集成等優(yōu)點(diǎn)。而且微帶天線也比較容易獲得較好的圓極化性能。采用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)研制相控陣?yán)走_(dá)天線可以展寬天線帶寬,可以將天線與后端的微波控制電路等集成于一體,很好的滿足相控陣?yán)走_(dá)的超輕薄、高可靠性及高集成度等需求。本文根據(jù)微帶天線的理論,介紹了圓極化微帶貼片天線單元的設(shè)計(jì)方法。采用尺寸差別較大的上下層貼片并對(duì)雙層貼片進(jìn)行不同尺寸的切角的方法來(lái)大幅度展寬天線單元的阻抗帶寬和圓極化帶寬。改進(jìn)后天線單元的阻抗帶寬為2.33GHz,軸比AR低于3dB的帶寬為1.47GHz,增益為5.86dB。然后將改進(jìn)后的天線單元組成工作在X波段的2×2相似元圓極化陣列天線和4×4相似元圓極化陣列天線,并用電磁仿真軟件HFSS對(duì)這兩款微帶圓極化陣列天線進(jìn)行仿真優(yōu)化,最終對(duì)其進(jìn)行了加工和測(cè)試。2×2相似元陣列天線的實(shí)測(cè)結(jié)果為阻抗帶寬2.78GHz,最小軸比為1.4dB,AR低于3dB的帶寬為700MHz,增益為10.8dB;4×4相似元陣列天線的阻抗帶寬為2.35GHz,AR低于3dB的帶寬為670MHz,增益為16.4dB。為了進(jìn)一步提高陣列天線的圓極化帶寬,又研制了2×2旋轉(zhuǎn)圓極化陣列天線和4×4旋轉(zhuǎn)圓極化陣列天線。2×2旋轉(zhuǎn)陣列天線阻抗帶寬為2.25GHz,AR低于3dB的帶寬為1.65GHz,增益為11.5dB;4×4旋轉(zhuǎn)陣列天線阻抗帶寬為1.07GHz,AR低于3dB的帶寬為940MHz,增益為15dB,滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
【學(xué)位授予單位】：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)】：TN957.2
【圖文】：
圖 1-1 LTCC 緊湊高增益多層寄生微帶陣列天線 圖 1-2 口徑耦合微帶線饋電陣列天線 60GHz 的旋轉(zhuǎn)順序饋電的 LTCC 陣列天線[4]，如圖 1-3 所示，通過(guò)采用帶狀線序旋轉(zhuǎn)饋電顯著提高了陣列天線的阻抗帶寬和 3dB 軸比帶寬，絕對(duì)帶寬在 8GH上。2012 年，新加坡的 Changrong Liu 等人設(shè)計(jì)了一種高帶寬的 LTCC 陣列天線]，利用柔性通孔分布實(shí)現(xiàn)螺旋天線陣列，相對(duì)帶寬 21%，不過(guò)增益相對(duì)較低。2014，美國(guó)的威廉研制了一種 60GHz 基于 EBG 的 LTCC 陣列天線用來(lái)改進(jìn)天線的方[6]，相對(duì)帶寬為 8%，同時(shí)天線的增益在工作頻帶內(nèi)均在 8dB 以上。2015 年，
圖 1-1 LTCC 緊湊高增益多層寄生微帶陣列天線 圖 1-2 口徑耦合微帶線饋電陣列天線 60GHz 的旋轉(zhuǎn)順序饋電的 LTCC 陣列天線[4]，如圖 1-3 所示，通過(guò)采用帶狀線序旋轉(zhuǎn)饋電顯著提高了陣列天線的阻抗帶寬和 3dB 軸比帶寬，絕對(duì)帶寬在 8GH上。2012 年，新加坡的 Changrong Liu 等人設(shè)計(jì)了一種高帶寬的 LTCC 陣列天線]，利用柔性通孔分布實(shí)現(xiàn)螺旋天線陣列，相對(duì)帶寬 21%，不過(guò)增益相對(duì)較低。2014，美國(guó)的威廉研制了一種 60GHz 基于 EBG 的 LTCC 陣列天線用來(lái)改進(jìn)天線的方[6]，相對(duì)帶寬為 8%，同時(shí)天線的增益在工作頻帶內(nèi)均在 8dB 以上。2015 年，
第一章 緒論羅馬尼亞的 Bunea 等人設(shè)計(jì)了一種 94GHz 的饋電網(wǎng)絡(luò)由帶狀線轉(zhuǎn)共面波導(dǎo)的LTCC 陣列天線[7]，相對(duì)帶寬為 11.2%。2016 年，美國(guó)的 William E. McKinzie 等人設(shè)計(jì)了一種 60GHz 的 2×2LTCC 孔徑耦合陣列天線[8]，如圖 1-4 所示，該陣列天線集成了 Sievenpiper 電磁帶隙結(jié)構(gòu)用來(lái)抑制 TM 模式表面波，顯著的提高了天線的增益。
本文編號(hào)：2795612
【學(xué)位授予單位】：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)】：TN957.2
【圖文】：
圖 1-1 LTCC 緊湊高增益多層寄生微帶陣列天線 圖 1-2 口徑耦合微帶線饋電陣列天線 60GHz 的旋轉(zhuǎn)順序饋電的 LTCC 陣列天線[4]，如圖 1-3 所示，通過(guò)采用帶狀線序旋轉(zhuǎn)饋電顯著提高了陣列天線的阻抗帶寬和 3dB 軸比帶寬，絕對(duì)帶寬在 8GH上。2012 年，新加坡的 Changrong Liu 等人設(shè)計(jì)了一種高帶寬的 LTCC 陣列天線]，利用柔性通孔分布實(shí)現(xiàn)螺旋天線陣列，相對(duì)帶寬 21%，不過(guò)增益相對(duì)較低。2014，美國(guó)的威廉研制了一種 60GHz 基于 EBG 的 LTCC 陣列天線用來(lái)改進(jìn)天線的方[6]，相對(duì)帶寬為 8%，同時(shí)天線的增益在工作頻帶內(nèi)均在 8dB 以上。2015 年，
圖 1-1 LTCC 緊湊高增益多層寄生微帶陣列天線 圖 1-2 口徑耦合微帶線饋電陣列天線 60GHz 的旋轉(zhuǎn)順序饋電的 LTCC 陣列天線[4]，如圖 1-3 所示，通過(guò)采用帶狀線序旋轉(zhuǎn)饋電顯著提高了陣列天線的阻抗帶寬和 3dB 軸比帶寬，絕對(duì)帶寬在 8GH上。2012 年，新加坡的 Changrong Liu 等人設(shè)計(jì)了一種高帶寬的 LTCC 陣列天線]，利用柔性通孔分布實(shí)現(xiàn)螺旋天線陣列，相對(duì)帶寬 21%，不過(guò)增益相對(duì)較低。2014，美國(guó)的威廉研制了一種 60GHz 基于 EBG 的 LTCC 陣列天線用來(lái)改進(jìn)天線的方[6]，相對(duì)帶寬為 8%，同時(shí)天線的增益在工作頻帶內(nèi)均在 8dB 以上。2015 年，
第一章 緒論羅馬尼亞的 Bunea 等人設(shè)計(jì)了一種 94GHz 的饋電網(wǎng)絡(luò)由帶狀線轉(zhuǎn)共面波導(dǎo)的LTCC 陣列天線[7]，相對(duì)帶寬為 11.2%。2016 年，美國(guó)的 William E. McKinzie 等人設(shè)計(jì)了一種 60GHz 的 2×2LTCC 孔徑耦合陣列天線[8]，如圖 1-4 所示，該陣列天線集成了 Sievenpiper 電磁帶隙結(jié)構(gòu)用來(lái)抑制 TM 模式表面波，顯著的提高了天線的增益。
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 胡志慧;姜永華;凌祥;;新型毫米波寬帶圓極化微帶天線陣列設(shè)計(jì)[J];微波學(xué)報(bào);2013年01期
2 鐘慧,張懷武;低溫共燒結(jié)陶瓷(LTCC):特點(diǎn)、應(yīng)用及問(wèn)題[J];磁性材料及器件;2003年04期
3 董兆文;LTCC基板制造工藝研究[J];電子元件與材料;1998年05期
本文編號(hào)：2795612
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/2795612.html
最近更新
教材專著
