S波段全向圓極化天線的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2017-06-18 13:11
本文關(guān)鍵詞:S波段全向圓極化天線的研究與設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:天線作為電路和自由空間的匹配器,在通信信號(hào)接收和發(fā)射的過程中起著至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代無線通訊科技水平的不斷向前發(fā)展,需要天線具備越來越好的性能指標(biāo)。時(shí)至今日,單純的線極化天線己經(jīng)難以滿足飛速發(fā)展的現(xiàn)代通信系統(tǒng),,圓極化天線在實(shí)際應(yīng)用中受到的關(guān)注與日俱增。全向圓極化天線的輻射方向圖具有全向性,即在輻射方位面內(nèi)是全向的,輻射出的是圓極化無線電波。由于其特殊的性能,全向圓極化天線被廣泛地應(yīng)用于通信、遙測(cè)、雷達(dá)、電子偵察和干擾等系統(tǒng)中。 本文利用具有全向輻射特性的單極子天線輻射全向垂直極化波,然后在單極子外圍加載寄生單元,可以將單一的線極化波分解成相等幅度、相差π/2相位、空間正交的兩個(gè)線極化波分量,二者在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)合成為圓極化波,實(shí)現(xiàn)全向圓極化。利用三維電磁仿真軟件Ansoft HFSS進(jìn)行優(yōu)化仿真,設(shè)計(jì)出具備結(jié)構(gòu)緊湊、制作簡(jiǎn)單和寬頻帶等優(yōu)點(diǎn)的全向圓極化套筒單極子天線,最后將天線進(jìn)行了加工組裝和測(cè)試總結(jié)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下: 首先,介紹了全向圓極化天線的基本理論、全向圓極化天線的用途及發(fā)展優(yōu)勢(shì)?偨Y(jié)了目前全向圓極化天線的實(shí)現(xiàn)方法和研究情況,研究了未來的發(fā)展趨勢(shì)。介紹了單極子天線的基本原理及各項(xiàng)特性、套筒天線的基礎(chǔ)理論及變化形式,圓極化的基本理論以及實(shí)現(xiàn)方式。 其次,在總結(jié)和吸收中外文獻(xiàn)中相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)出新的全向圓極化天線結(jié)構(gòu)。分析了該天線的設(shè)計(jì)過程和結(jié)構(gòu)的基本原理,詳細(xì)歸納了天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)與各項(xiàng)性能指標(biāo)之間的相互關(guān)系。并對(duì)主輻射單元的套筒單極子進(jìn)行了改進(jìn),提出了兩種改進(jìn)型的全向圓極化天線。 最后,為了驗(yàn)證本設(shè)計(jì)方案的合理性,對(duì)該天線進(jìn)行了實(shí)際的加工組裝和測(cè)試分析,測(cè)試結(jié)果顯示該圓極化天線仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果比較吻合。該天線的半空間輻射特性、增益、軸比三個(gè)方面均較理想,在整個(gè)工作頻段內(nèi)滿足VSWR<2。這種棒狀天線制作簡(jiǎn)單且結(jié)構(gòu)緊湊,適用于軍、民用通信等很多領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】:全向 圓極化 套筒 單極子
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN821.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 課題背景及選題意義10-11
- 1.2 全向圓極化天線的發(fā)展情況11-16
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.2 發(fā)展趨勢(shì)15-16
- 1.3 研究?jī)?nèi)容和論文安排16-18
- 第2章 全向圓極化天線的基本理論18-41
- 2.1 天線的基本參數(shù)18-22
- 2.2 單極子天線的基礎(chǔ)理論22-28
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)和原理23-24
- 2.2.2 輻射場(chǎng)和電特性24-28
- 2.3 套簡(jiǎn)天線的基本原理28-33
- 2.3.1 套筒天線基本原理28-30
- 2.3.2 套筒天線的變化形式30-33
- 2.4 圓極化的基本理論33-40
- 2.4.1 電磁波的極化33-35
- 2.4.2 圓極化波的參數(shù)35-36
- 2.4.3 常見的圓極化技術(shù)36-40
- 2.5 本章小結(jié)40-41
- 第3章 全向圓極化套筒單極子天線的設(shè)計(jì)與優(yōu)化41-64
- 3.1 全向圓極化套筒單極子天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42-43
- 3.2 天線仿真結(jié)果與性能分析43-63
- 3.2.1 套筒單極子的仿真43-46
- 3.2.2 主輻射單元的改進(jìn)46-51
- 3.2.3 寄生輻射單元的仿真51-58
- 3.2.4 寄生柵條的其他形式的仿真58-63
- 3.3 本章小結(jié)63-64
- 第4章 天線的加工與測(cè)試64-69
- 4.1 天線的加工64-65
- 4.2 天線的測(cè)試結(jié)果65-68
- 4.2.1 主輻射單元改進(jìn)前天線測(cè)試結(jié)果65-67
- 4.2.2 主輻射單元改進(jìn)后天線測(cè)試結(jié)果67-68
- 4.3 本章小結(jié)68-69
- 第5章 總結(jié)69-71
- 致謝71-72
- 參考文獻(xiàn)72-75
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 薛睿峰,鐘順時(shí);微帶天線圓極化技術(shù)概述與進(jìn)展[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2002年04期
2 唐維萍,甄蜀春,楊守國(guó);一種新型圓極化器的FDTD分析[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期
本文關(guān)鍵詞:S波段全向圓極化天線的研究與設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):459408
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