隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,近程探測技術(shù)在國防、交通、醫(yī)療、工業(yè)控制、治安管理等各個領(lǐng)域,得到了廣泛的研究和應(yīng)用。為了滿足不同探測系統(tǒng)的需求,對于天線性能的要求越來越高,同時,連續(xù)波線性調(diào)頻體制也逐步得到關(guān)注與應(yīng)用。本文天線主要指標:天線工作頻率:24GHz～24.1GHz;天線駐波比:VSWR≤2;天線增益:Gain≥8dB;半功率波瓣寬度:10°～30°,-10°～-30°。針對天線指標,本文設(shè)計了兩種24GHz天線:三階雙面矩形階梯波導(dǎo)口天線及前側(cè)向輻射微帶準八木天線。三階雙面矩形階梯波導(dǎo)口天線采用三階梯波導(dǎo)口結(jié)構(gòu),饋電過渡采用E面微帶探針-波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),有效減小天線尺寸。前側(cè)向輻射微帶準八木天線以準八木天線的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),六個微帶準八木天線單元通過同軸線饋電,簡化了饋電結(jié)構(gòu),減小了天線尺寸,從而也使天線達到了側(cè)向輻射的效果。制作天線實物,并測量天線的S11參數(shù)和輻射方向圖。仿真及實測結(jié)果表明:兩種天線都具有較寬的工作帶寬,波導(dǎo)口天線為前向輻射,增益可達8.41dB,E面方向圖的半功率波束寬度(HPBW)為106.12°,H面方向圖的HPBW為75.54°;準八木天線為側(cè)向輻射,增益可...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４介質(zhì)加載波導(dǎo)中的單位源??函所在空間，它由非定，（２．３１）

?２?（２．）２）??式中的￣代表介質(zhì)基片的相對介電常數(shù)。由于在圖２．４中的三個區(qū)域內(nèi)，均為無源存在，??因此，＾滿足齊次亥姆霍茲方程的解的一般表達式如下：??Ｇ（ｒ?｜Ｆｆ）?＝?Ｘ?Ｓ?ｓｉｎ?—Ｃ〇ｓ?ｓｈＶ（２?（ｚ?＋?／）?ｚ＜０??ｗ＝ｌ?ｍ＝０?＾?ｂ??Ｇｉｒ?....

圖３．〗三階雙面矩形波導(dǎo)口天線??矩形波導(dǎo)口天線采用上下波導(dǎo)體分離的設(shè)計模型，便于天線的拆卸與加工

該立體結(jié)構(gòu)應(yīng)選取Ｅ面探針轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；當平面電路平行于波導(dǎo)時，選用Ｈ面探針轉(zhuǎn)??換結(jié)構(gòu)更加適合。本文中平面電路垂直于波導(dǎo)，因此選用Ｅ面探針結(jié)構(gòu)，且可以減小天??線整體尺寸。Ｋ波段Ｅ面探針結(jié)構(gòu)如圖３．２所示。探針從波導(dǎo)的寬邊／插入，微帶面與波??導(dǎo)壁垂直。??ｋ??丨１?Ｃ?１?＝ｉ?....

圖３．２波導(dǎo)窄邊垂直結(jié)構(gòu)與探針平面圖??

（ａ）三階波導(dǎo)腔體結(jié)構(gòu)?（ｂ）雙面波導(dǎo)天線側(cè)視圖??圖３．〗三階雙面矩形波導(dǎo)口天線??矩形波導(dǎo)口天線采用上下波導(dǎo)體分離的設(shè)計模型，便于天線的拆卸與加工。基于前??文所述的三階雙面波導(dǎo)階梯結(jié)構(gòu)，設(shè)計波導(dǎo)階梯結(jié)構(gòu)的參數(shù)，三階波導(dǎo)空腔由最大口徑??面往下，口徑面大小依次為?８．４ｍｍｘ....

圖３．３微帶探針波導(dǎo)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖??根據(jù)前文所述的設(shè)計思路及理論分析的阻抗設(shè)計，求出介質(zhì)基板上各個金屬層部分??

（ａ）三階波導(dǎo)腔體結(jié)構(gòu)?（ｂ）雙面波導(dǎo)天線側(cè)視圖??圖３．〗三階雙面矩形波導(dǎo)口天線??矩形波導(dǎo)口天線采用上下波導(dǎo)體分離的設(shè)計模型，便于天線的拆卸與加工�；谇�??文所述的三階雙面波導(dǎo)階梯結(jié)構(gòu)，設(shè)計波導(dǎo)階梯結(jié)構(gòu)的參數(shù)，三階波導(dǎo)空腔由最大口徑??面往下，口徑面大小依次為?８．４ｍｍｘ....

本文編號：3895158