槽間隙波導與波導縫隙天線設(shè)計方法研究
發(fā)布時間:2020-12-23 21:01
隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,對微波器件性能提出了越來越高的要求。在現(xiàn)代無線通信中,通信頻率更高,信道容量更大,因此微波器件工作頻率提高,帶寬變寬,同時微波器件的尺寸變得更小,結(jié)構(gòu)更復雜,器件的加工要求也更高。間隙波導作為一種新型的導波結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)矩形波導相比,帶寬更寬,在同樣性能要求下的加工成本更低,使得間隙波導技術(shù)在現(xiàn)代通信技術(shù)中有很大的應用前景。同時,在眾多天線結(jié)構(gòu)中,波導縫隙天線具有加工難度低、尺寸小、重量輕和設(shè)計簡單等特點,使得波導縫隙天線可以適應復雜的通信要求。本文主要圍繞間隙波導及間隙波導縫隙天線展開研究,其主要工作和研究成果如下:1、研究了間隙波導高阻抗表面的帶寬特性。典型間隙波導高阻抗表面采用周期性排布的金屬銷釘實現(xiàn),分析了金屬銷釘?shù)某叽缛玳L度、寬度和高度對于阻抗帶寬的影響。此外,針對槽間隙波導結(jié)構(gòu),分析了金屬槽寬度和空氣隙高度對于間隙波導工作帶寬的影響。最后,文章總結(jié)了間隙波導的設(shè)計和寬帶設(shè)計方法。2、提出了一種槽間隙波導低副瓣天線的優(yōu)化設(shè)計方法。采用高頻電磁仿真軟件CST分析了一維槽間隙波導色散特性,通過提取中心頻點處的相位常數(shù),將槽間隙波導等效為一矩形波導,然后基...
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)北京市
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于間隙波導的各種微波器件,其中(a)表示巴倫,(b)表示功分器,(c)
間隙波導與波導縫隙天線設(shè)計方法研究樣性能下的尺寸更小[15]。波導縫隙陣最早應用是在二戰(zhàn)時期,之后研究發(fā)展,使其在天線設(shè)計中得到了更多的應用[16]。如圖 1.3 所示隙天線,波導縫隙天線的結(jié)構(gòu)為通過在波導表面設(shè)計縫隙使其向外[17]。波導縫隙天線可以用電導和阻抗等電子元件進行等效,因此可機仿真軟件來模擬波導縫隙天線,并設(shè)計出合適的縫隙位置來使縫需要的性能[18]。
圖 2.1 介質(zhì)分界面表面波的傳播.1 中,1 和2 表示介質(zhì) 1 和介質(zhì) 2 的介電常數(shù),0 表示真空中磁表面波的傳播方向為z 方向,則其衰減方向為x方向,介質(zhì) 1 中120jkz xxyjkz xzE E eEE E e 示 x 方向的電場強度,2E 表示 z 方向的電場幅度, 表示表面k 表示電磁波波數(shù)。同樣地,介質(zhì) 2 中的電場分量為:340jkz xxyjkz xzE E eEE E e + +
【參考文獻】:
期刊論文
[1]毫米波與太赫茲技術(shù)[J]. 洪偉,余超,陳繼新,郝張成. 中國科學:信息科學. 2016(08)
[2]大型星載Ku波段波導縫隙陣列天線—寬頻帶設(shè)計及熱變形分析[J]. 劉世華,王宏建,郝齊焱,易敏,陳雪,劉廣. 空間科學學報. 2013(02)
[3]大型毫米波波導縫隙天線陣設(shè)計方法研究[J]. 趙懷成,吳錫東,吳文. 南京理工大學學報(自然科學版). 2010(01)
[4]碳纖維天線表面金屬化的研究及應用[J]. 李金良,寧曉磊,金超. 無線電通信技術(shù). 2009(04)
[5]小型波導縫隙天線陣的改進設(shè)計方法研究[J]. 趙懷成,吳文,湯一銘,余彥民. 電波科學學報. 2007(06)
[6]波導縫隙陣列天線設(shè)計[J]. 盛月月,高文軍,雷宏,史鳳娟. 電子與信息學報. 2005(08)
[7]遺傳算法在陣列天線賦形波束綜合中的應用[J]. 劉昊,鄭明,樊德森,魯加國. 電波科學學報. 2002(05)
[8]星載天線結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢[J]. 韋娟芳,趙人杰,關(guān)富玲. 空間電子技術(shù). 2002(01)
[9]矩形波導縫隙天線陣分析[J]. 張文. 空軍工程大學學報(自然科學版). 2001(04)
[10]先進復合材料在雷達上的應用和前景[J]. 鞠金山. 現(xiàn)代電子. 2001(03)
博士論文
[1]星載拋物面天線賦形方法及熱分析研究[D]. 陳志華.浙江大學 2008
碩士論文
[1]矩形單脊波導縫隙陳特性的研究[D]. 吳瓊.蘭州交通大學 2014
[2]波導縫隙陣列天線的設(shè)計研究[D]. 宋兆寧.西安電子科技大學 2012
[3]脊波導縫隙平面陣列天線的設(shè)計研究[D]. 宋景海.西安電子科技大學 2011
[4]波導縫隙天線分析與研究[D]. 于慧娟.電子科技大學 2009
[5]衛(wèi)星天線用碳纖維增強復合材料表面金屬化研究[D]. 任屏源.蘭州大學 2007
[6]賦形波束平面陣列天線的研究[D]. 楊國軍.西安電子科技大學 2006
本文編號:2934352
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)北京市
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于間隙波導的各種微波器件,其中(a)表示巴倫,(b)表示功分器,(c)
間隙波導與波導縫隙天線設(shè)計方法研究樣性能下的尺寸更小[15]。波導縫隙陣最早應用是在二戰(zhàn)時期,之后研究發(fā)展,使其在天線設(shè)計中得到了更多的應用[16]。如圖 1.3 所示隙天線,波導縫隙天線的結(jié)構(gòu)為通過在波導表面設(shè)計縫隙使其向外[17]。波導縫隙天線可以用電導和阻抗等電子元件進行等效,因此可機仿真軟件來模擬波導縫隙天線,并設(shè)計出合適的縫隙位置來使縫需要的性能[18]。
圖 2.1 介質(zhì)分界面表面波的傳播.1 中,1 和2 表示介質(zhì) 1 和介質(zhì) 2 的介電常數(shù),0 表示真空中磁表面波的傳播方向為z 方向,則其衰減方向為x方向,介質(zhì) 1 中120jkz xxyjkz xzE E eEE E e 示 x 方向的電場強度,2E 表示 z 方向的電場幅度, 表示表面k 表示電磁波波數(shù)。同樣地,介質(zhì) 2 中的電場分量為:340jkz xxyjkz xzE E eEE E e + +
【參考文獻】:
期刊論文
[1]毫米波與太赫茲技術(shù)[J]. 洪偉,余超,陳繼新,郝張成. 中國科學:信息科學. 2016(08)
[2]大型星載Ku波段波導縫隙陣列天線—寬頻帶設(shè)計及熱變形分析[J]. 劉世華,王宏建,郝齊焱,易敏,陳雪,劉廣. 空間科學學報. 2013(02)
[3]大型毫米波波導縫隙天線陣設(shè)計方法研究[J]. 趙懷成,吳錫東,吳文. 南京理工大學學報(自然科學版). 2010(01)
[4]碳纖維天線表面金屬化的研究及應用[J]. 李金良,寧曉磊,金超. 無線電通信技術(shù). 2009(04)
[5]小型波導縫隙天線陣的改進設(shè)計方法研究[J]. 趙懷成,吳文,湯一銘,余彥民. 電波科學學報. 2007(06)
[6]波導縫隙陣列天線設(shè)計[J]. 盛月月,高文軍,雷宏,史鳳娟. 電子與信息學報. 2005(08)
[7]遺傳算法在陣列天線賦形波束綜合中的應用[J]. 劉昊,鄭明,樊德森,魯加國. 電波科學學報. 2002(05)
[8]星載天線結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢[J]. 韋娟芳,趙人杰,關(guān)富玲. 空間電子技術(shù). 2002(01)
[9]矩形波導縫隙天線陣分析[J]. 張文. 空軍工程大學學報(自然科學版). 2001(04)
[10]先進復合材料在雷達上的應用和前景[J]. 鞠金山. 現(xiàn)代電子. 2001(03)
博士論文
[1]星載拋物面天線賦形方法及熱分析研究[D]. 陳志華.浙江大學 2008
碩士論文
[1]矩形單脊波導縫隙陳特性的研究[D]. 吳瓊.蘭州交通大學 2014
[2]波導縫隙陣列天線的設(shè)計研究[D]. 宋兆寧.西安電子科技大學 2012
[3]脊波導縫隙平面陣列天線的設(shè)計研究[D]. 宋景海.西安電子科技大學 2011
[4]波導縫隙天線分析與研究[D]. 于慧娟.電子科技大學 2009
[5]衛(wèi)星天線用碳纖維增強復合材料表面金屬化研究[D]. 任屏源.蘭州大學 2007
[6]賦形波束平面陣列天線的研究[D]. 楊國軍.西安電子科技大學 2006
本文編號:2934352
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