發(fā)布時(shí)間：2017-05-13 06:14

  本文關(guān)鍵詞：Ku波段低旁瓣微帶反射陣天線研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于目前的無(wú)線頻譜資源已近枯竭,而無(wú)線通信業(yè)務(wù)對(duì)頻譜資源的需求卻正在指數(shù)上升。為了充分利用有限的頻譜資源,本文以同時(shí)同頻全雙工技術(shù)為背景,對(duì)其中的收發(fā)天線展開(kāi)研究。所設(shè)計(jì)的天線以微帶反射陣天線為架構(gòu),將發(fā)射饋源、接收饋源、微帶反射陣三者融合為一體,最終實(shí)現(xiàn)在同時(shí)同頻工作條件下,收發(fā)饋源間具有高隔離度、反射陣輻射方向圖具有高增益低旁瓣的目的。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,設(shè)計(jì)出用于該微帶反射陣天線的饋源。對(duì)于反射陣天線而言,饋源天線的優(yōu)劣將直接關(guān)系到天線的總體性能,其中,饋源輻射方向圖是最為重要的關(guān)鍵點(diǎn)。因此,本文采用帶高次模的圓錐喇叭,設(shè)計(jì)了一款方向圖等化性較好的雙模圓錐喇叭天線,并以此作為微帶反射陣天線的饋源。其次,完成對(duì)反射陣相位補(bǔ)償單元的設(shè)計(jì)。高線性度、寬相位補(bǔ)償范圍是反射陣單元的設(shè)計(jì)難點(diǎn),本文采用雙層疊堆貼片結(jié)構(gòu),通過(guò)引入頻率相近的兩個(gè)諧振點(diǎn),使反射單元具有454度的相位補(bǔ)償能力,從而為反射陣面的設(shè)計(jì)做鋪墊。第三,基于反射陣天線相位補(bǔ)償理論設(shè)計(jì)出可工作于同時(shí)同頻條件下的反射陣面。由于該反射陣天線需要同時(shí)收發(fā)信號(hào),從而要使反射陣面反射發(fā)射饋源信號(hào)所形成的波束指向應(yīng)與所接收信號(hào)的方向相同,因此本文根據(jù)對(duì)稱性以及天線的互易性設(shè)計(jì)出形狀為橢圓形的反射陣面。該陣面單元關(guān)于橢圓的長(zhǎng)軸和短軸對(duì)稱,收發(fā)饋源以側(cè)向饋電的方式,沿橢圓長(zhǎng)軸方向放置于反射陣面同側(cè),且兩者關(guān)于經(jīng)過(guò)橢圓短軸的陣面法平面鏡像對(duì)稱。但是,此結(jié)構(gòu)在滿足反射信號(hào)與接收信號(hào)指向相同的同時(shí),方向圖產(chǎn)生了較大的旁瓣,所以本文進(jìn)一步采用遺傳算法對(duì)部分反射單元進(jìn)行優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)旁瓣的抑制。第四,采用多層PCB工藝完成微帶反射陣天線的設(shè)計(jì)。最終所得天線性能優(yōu)良,陣面尺寸為300×240×3.2mm3。在中心頻率15.3GHz處,主瓣增益為24.3dBi,3dB波瓣寬度為6度,旁瓣電平-15.6dB,-40dB隔離帶寬為1.3GHz。本文最后為所做工作的總結(jié),并對(duì)下一步工作以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了展望。
【關(guān)鍵詞】：同時(shí)同頻全雙工 雙模圓錐喇叭 微帶反射陣 遺傳算法
【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】：2015
【分類號(hào)】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究工作的背景與意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展與歷史背景10-16
• 1.2.1 反射陣天線研究的歷史背景10-12
• 1.2.2 微帶反射陣天線的研究與應(yīng)用12-16
• 1.3 本文的主要貢獻(xiàn)與創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排17-18
• 第二章 微帶反射陣天線基本理論18-31
• 2.1 微帶反射陣天線的組成及工作原理18-19
• 2.2 微帶反射陣天線的設(shè)計(jì)要求19-25
• 2.2.1 反射陣單元的選擇19-20
• 2.2.2 反射陣.徑效率20-23
• 2.2.3 天線的工作帶寬23-24
• 2.2.4 反射陣單元間距24-25
• 2.3 微帶反射陣單元的分析方法25
• 2.4 微帶反射陣單元的類型25-30
• 2.4.1 相位延遲線型單元25-26
• 2.4.2 縫隙耦合型單元26-27
• 2.4.3 旋轉(zhuǎn)型單元27-29
• 2.4.4 變尺寸型單元29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 15GHz饋源喇叭的設(shè)計(jì)31-43
• 3.1 雙模圓錐喇叭的原理31-34
• 3.2 雙模圓錐喇叭的設(shè)計(jì)與仿真34-38
• 3.3 雙模圓錐喇叭饋電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)38-40
• 3.4 雙模圓錐喇叭的測(cè)試結(jié)果40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 15.3GHz低旁瓣微帶反射陣天線研究43-69
• 4.1 引言43
• 4.2 疊堆貼片反射單元的設(shè)計(jì)43-47
• 4.3 微帶反射陣面的設(shè)計(jì)與優(yōu)化47-60
• 4.3.1 平面陣列分析47-49
• 4.3.2 微帶反射陣面的設(shè)計(jì)49-55
• 4.3.3 微帶反射陣面的優(yōu)化55-60
• 4.4 仿真結(jié)果60-64
• 4.5 測(cè)試結(jié)果64-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻碩期間取得的研究成果75-76

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