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24GHz天線及線性調(diào)頻射頻前端電路設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2024-02-04 03:47
  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(gè)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(shí),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(biāo):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(biāo),本文設(shè)計(jì)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(zhǔn)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(zhǔn)八木天線以準(zhǔn)八木天線的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),六個(gè)微帶準(zhǔn)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(dá)到了側(cè)向輻射的效果。制作天線實(shí)物,并測量天線的S11參數(shù)和輻射方向圖。仿真及實(shí)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(dá)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(zhǔn)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)

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(gè)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(dá)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(jì)模型,便于天線的拆卸與加工

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(jì)模型,便于天線的拆卸與加工

該立體結(jié)構(gòu)應(yīng)選。琶嫣结樲D(zhuǎn)換結(jié)構(gòu);當(dāng)平面電路平行于波導(dǎo)時(shí),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??

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(jì)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(jì)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(jì)思路及理論分析的阻抗設(shè)計(jì),求出介質(zhì)基板上各個(gè)金屬層部分??

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(jì)思路及理論分析的阻抗設(shè)計(jì),求出介質(zhì)基板上各個(gè)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(jì)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(jì)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

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