天線極化特性精確測量的研究
發(fā)布時間:2021-10-11 02:03
天線在現(xiàn)代無線通信中發(fā)揮著舉足輕重的作用,成為人們當(dāng)下研究的熱點(diǎn)之一。與此同時,天線的測量技術(shù)也隨之不斷發(fā)展,然而對于天線極化特性測量的精確性還沒有進(jìn)行定量研究。為此,天線極化特性測量的精確性需要進(jìn)行更深一步的研究。根據(jù)天線的極化特性理論以及天線極化的測量方法,本文主要研究了饋電不平衡對天線極化特性的影響,并通過平衡饋電技術(shù)設(shè)計了具有高極化純度的雙圓極化四脊喇叭天線。本文首先介紹了天線極化特性的基本理論,分析了電磁波極化的基本概念以及極化的類型,解釋了相關(guān)的極化特性參數(shù)的概念,以及由于極化不匹配所造成的極化損失。通過國際上使用的天線極化特性測量方法,分別對線極化天線和圓極化天線的極化特性參數(shù)測量以及不確定度分析進(jìn)行闡述,按照該方法進(jìn)行了一組線極化天線的極化特性測量,得到測量數(shù)據(jù)并驗(yàn)證了在外推法電磁暗室中測量的精確性。根據(jù)微帶天線設(shè)計的相關(guān)技術(shù),運(yùn)用電磁仿真軟件CST設(shè)計了雙饋點(diǎn)的圓極化微帶天線。通過分析天線的軸比、主極化分量和正交極化分量方向圖,重點(diǎn)研究了饋電的相位和幅度不平衡對天線極化特性參數(shù)所造成的影響。最后,結(jié)合饋電不平衡對天線極化特性的影響,本文利用饋電平衡技術(shù),設(shè)計了雙圓極化...
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1線極化波的軌跡曲線示意圖??
由式(2-12)及式(2-13)可以得知,電場的大小不會隨著時間的變化而變化,但??方向會隨時間發(fā)生改變,合成電場的矢量端點(diǎn)在一個圓上以角速度《旋轉(zhuǎn),其軌跡??如圖2.2所示。??在圖2.2中,角速度似是有方向的,即式(2-13)中所示的“土”號。若滿足右??手螺旋法則,即以四指隨《方向轉(zhuǎn)動,拇指指向極化波的傳播方向,則所傳播的是??右旋極化波,反之即為左旋極化波。在圖2.2所示中,當(dāng)A^?=?-t:/2時,極化波的??傳播方向垂直于紙面向外,為右旋極化波;當(dāng)A^?=?ti/2時,極化波的傳播方向垂直??于紙面向內(nèi),為左旋極化波。??圖2.2圓極化波的軌跡曲線示意圖??Figure2.2?Trace?curve?of?circle?polarized?wave??2.1.4橢圓極化波??通常電場分量盡和的幅度和相位都不相等,那這樣就會構(gòu)成橢圓極化波,??其表達(dá)式即為式(2-4)和式(2-5)。其中式(2-5)是一個一般的橢圓方程,合成的電場??的矢量端點(diǎn)隨時間變化的軌跡為一個橢圓
?天線極化的基本理論??圖2.3橢圓極化波的軌跡曲線示意圖??Figure2.3?Trace?curve?of?ellipse?polarized?wave??而關(guān)于圓極化波的旋向也可以根據(jù)電場在自由空間中的變化特性來進(jìn)行判??斷,電場總是往滯后的方向變化,以式(2-4)中電場分量盡和£,的表達(dá)式為例,'??分量與分量的相位差為Ap,當(dāng)A^<0時,分量滯后于分量,所以極化軌跡??相對于傳播方向呈現(xiàn)逆時針轉(zhuǎn)動,故而輻射右旋極化波;當(dāng)Ap>0時,盡分量滯后??于&分量,所以極化軌跡相對于傳播方向呈現(xiàn)順時針轉(zhuǎn)動,故而輻射左旋極化波??[9-11]??O??2.2極化特性參數(shù)??2.2.1極化橢圓傾角??極化橢圓的傾角的定義為:極化橢圓的長軸與平行于平面的X軸之間的夾角,??用^表示,如圖2-3所示。將圖2-3中的X辦坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)C7度,即使極化橢圓的長??軸a落在旋轉(zhuǎn)后坐標(biāo)系對應(yīng)的;c'軸上,短軸i在/軸上,如圖2-4所示。??\??yL?尸(乂^fx'??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全極化微波輻射計天線極化純度的研究[J]. 邢妍,陳文新. 電子科技. 2017(01)
[2]利用線極化天線快速測量圓極化天線軸比的方法[J]. 李南京,馮引良,王建飛,黨嬌嬌. 紅外與激光工程. 2013(08)
[3]橫電磁波小室校準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電場的不確定度評定[J]. 曾嶸,沈曉麗,陳未遠(yuǎn). 高電壓技術(shù). 2012(11)
[4]電磁波極化的應(yīng)用[J]. 張建華,黃冶. 大學(xué)物理. 2012(03)
[5]圓極化天線特性參數(shù)測量方法[J]. 尚軍平,傅德民,蔣帥,鄧穎波. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[6]基于平衡饋電技術(shù)雙極化天線饋電結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J]. 劉寧民,鄧暉. 遙測遙控. 2008(02)
[7]水平或垂直極化雷達(dá)抗干擾能力的提高[J]. 張國毅,劉永坦. 現(xiàn)代雷達(dá). 1999(05)
碩士論文
[1]小型化雙頻導(dǎo)航天線設(shè)計[D]. 朱富穎.北京交通大學(xué) 2017
[2]超寬帶平衡天線及其饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與研究[D]. 孟雪晴.安徽大學(xué) 2017
[3]圓極化天線的研究[D]. 顧新桃.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]抗干擾天線陣列技術(shù)研究[D]. 肖文超.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3429572
【文章來源】:北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1線極化波的軌跡曲線示意圖??
由式(2-12)及式(2-13)可以得知,電場的大小不會隨著時間的變化而變化,但??方向會隨時間發(fā)生改變,合成電場的矢量端點(diǎn)在一個圓上以角速度《旋轉(zhuǎn),其軌跡??如圖2.2所示。??在圖2.2中,角速度似是有方向的,即式(2-13)中所示的“土”號。若滿足右??手螺旋法則,即以四指隨《方向轉(zhuǎn)動,拇指指向極化波的傳播方向,則所傳播的是??右旋極化波,反之即為左旋極化波。在圖2.2所示中,當(dāng)A^?=?-t:/2時,極化波的??傳播方向垂直于紙面向外,為右旋極化波;當(dāng)A^?=?ti/2時,極化波的傳播方向垂直??于紙面向內(nèi),為左旋極化波。??圖2.2圓極化波的軌跡曲線示意圖??Figure2.2?Trace?curve?of?circle?polarized?wave??2.1.4橢圓極化波??通常電場分量盡和的幅度和相位都不相等,那這樣就會構(gòu)成橢圓極化波,??其表達(dá)式即為式(2-4)和式(2-5)。其中式(2-5)是一個一般的橢圓方程,合成的電場??的矢量端點(diǎn)隨時間變化的軌跡為一個橢圓
?天線極化的基本理論??圖2.3橢圓極化波的軌跡曲線示意圖??Figure2.3?Trace?curve?of?ellipse?polarized?wave??而關(guān)于圓極化波的旋向也可以根據(jù)電場在自由空間中的變化特性來進(jìn)行判??斷,電場總是往滯后的方向變化,以式(2-4)中電場分量盡和£,的表達(dá)式為例,'??分量與分量的相位差為Ap,當(dāng)A^<0時,分量滯后于分量,所以極化軌跡??相對于傳播方向呈現(xiàn)逆時針轉(zhuǎn)動,故而輻射右旋極化波;當(dāng)Ap>0時,盡分量滯后??于&分量,所以極化軌跡相對于傳播方向呈現(xiàn)順時針轉(zhuǎn)動,故而輻射左旋極化波??[9-11]??O??2.2極化特性參數(shù)??2.2.1極化橢圓傾角??極化橢圓的傾角的定義為:極化橢圓的長軸與平行于平面的X軸之間的夾角,??用^表示,如圖2-3所示。將圖2-3中的X辦坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)C7度,即使極化橢圓的長??軸a落在旋轉(zhuǎn)后坐標(biāo)系對應(yīng)的;c'軸上,短軸i在/軸上,如圖2-4所示。??\??yL?尸(乂^fx'??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全極化微波輻射計天線極化純度的研究[J]. 邢妍,陳文新. 電子科技. 2017(01)
[2]利用線極化天線快速測量圓極化天線軸比的方法[J]. 李南京,馮引良,王建飛,黨嬌嬌. 紅外與激光工程. 2013(08)
[3]橫電磁波小室校準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電場的不確定度評定[J]. 曾嶸,沈曉麗,陳未遠(yuǎn). 高電壓技術(shù). 2012(11)
[4]電磁波極化的應(yīng)用[J]. 張建華,黃冶. 大學(xué)物理. 2012(03)
[5]圓極化天線特性參數(shù)測量方法[J]. 尚軍平,傅德民,蔣帥,鄧穎波. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報. 2009(01)
[6]基于平衡饋電技術(shù)雙極化天線饋電結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J]. 劉寧民,鄧暉. 遙測遙控. 2008(02)
[7]水平或垂直極化雷達(dá)抗干擾能力的提高[J]. 張國毅,劉永坦. 現(xiàn)代雷達(dá). 1999(05)
碩士論文
[1]小型化雙頻導(dǎo)航天線設(shè)計[D]. 朱富穎.北京交通大學(xué) 2017
[2]超寬帶平衡天線及其饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與研究[D]. 孟雪晴.安徽大學(xué) 2017
[3]圓極化天線的研究[D]. 顧新桃.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]抗干擾天線陣列技術(shù)研究[D]. 肖文超.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3429572
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