本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信圓極化微帶天線的研究

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【摘要】：隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,微帶天線由于其結(jié)構(gòu)緊湊、剖面低、易集成、易加工等優(yōu)點,受到了越來越多的關(guān)注。圓極化波具有以下幾個重要的特性,如抗多徑反射、減小法拉第旋轉(zhuǎn)效應的影響、抑制雨霧干擾等,因此圓極化天線在衛(wèi)星通信、導航等領(lǐng)域具有廣泛的應用。本文主要對高隔離度圓極化收發(fā)天線以及寬帶圓極化微帶天線進行了研究,取得的主要成果如下:1、對高隔離度圓極化收發(fā)天線進行了研究。首先,設計一種單饋電低剖面圓極化微帶天線單元。收發(fā)天線都利用方形貼片切角附加開U型槽的單元形式,分別在接收頻段1f±15MHz和發(fā)射頻段2f±15MHz實現(xiàn)了左旋圓極化特性。為了有效地提高天線的軸比帶寬和增益,利用上述單元組成天線陣并將兩個天線單元正交放置。利用缺陷地及枝節(jié)去耦的方法,有效地改善了兩端口之間的收發(fā)隔離度,從而設計出了一種收發(fā)集成的圓極化微帶天線,并對其進行了實物加工和測量,實測結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好;其次,為了進一步提高天線在接收端的隔離度,設計了一種橢圓函數(shù)濾波器,仿真結(jié)果表明,在2f±15MHz阻帶內(nèi)的衰減達到了25dB以上;最后,將濾波器級聯(lián)到接收天線的輸入端,使得在接收端的隔離度提高了20dB,很好地完成了高隔離度收發(fā)天線的設計。2、對寬帶圓極化微帶天線進行了研究。首先,設計了一種多層圓極化微帶貼片天線單元。采用探針在矩形環(huán)的對角線上饋電,獲得了左旋圓極化特性。同時在矩形環(huán)上方增加了寄生貼片,上、下貼片之間引入了空氣層,有效地展寬了天線單元的工作帶寬。仿真結(jié)果表明,天線單元在0f?100MHz的工作頻帶內(nèi)|S11|-10d B,軸比小于3dB,增益達到7.5dBi以上。其次,為了使天線獲得更寬的軸比帶寬和更高的增益,決定采用連續(xù)旋轉(zhuǎn)法對圓極化天線單元進行饋電。采用Wilkinson功率分配器實現(xiàn)了饋電網(wǎng)絡的設計,仿真結(jié)果表明,該饋電網(wǎng)絡的性能基本滿足該饋電法的要求。最后,利用上述饋電網(wǎng)絡對2×2的圓極化天線陣列進行饋電,實現(xiàn)了寬頻帶和高增益特性。仿真結(jié)果表明,天線在工作頻帶內(nèi)具有良好的阻抗匹配(|S11|-20dB),軸比小于2dB,帶寬內(nèi)的增益均大于12.5dBi。并對其進行了實物加工和測量,實測結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好。
【關(guān)鍵詞】：圓極化 微帶天線 高隔離度 寬頻帶 高增益
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN828.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符號對照表12-13
• 縮略語對照表13-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景和意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和研究工作20-22
• 第二章 天線基礎理論及分析方法22-36
• 2.1 天線的基礎理論22-25
• 2.2 微帶天線的基礎理論25-29
• 2.2.1 微帶天線的結(jié)構(gòu)及特點26
• 2.2.2 微帶天線的饋電方式26-27
• 2.2.3 微帶天線的輻射原理27-28
• 2.2.4 微帶天線的分析方法28-29
• 2.3 陣列天線的基礎理論和分析方法29-35
• 2.3.1 方向圖疊加原理29-31
• 2.3.2 天線陣列的方向圖以及方向圖乘積定理31-33
• 2.3.3 平面陣列的輻射特性33-34
• 2.3.4 天線陣列的柵瓣及間距的選擇34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 高隔離度圓極化收發(fā)天線的設計36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 收發(fā)集成圓極化天線的設計36-51
• 3.2.1 天線單元的設計36-44
• 3.2.2 二單元陣列的設計44-48
• 3.2.3 收發(fā)天線的仿真與實測結(jié)果48-51
• 3.3 低通濾波器的設計51-55
• 3.3.1 設計方案的選擇51-52
• 3.3.2 濾波器的設計過程52-54
• 3.3.3 濾波器的仿真結(jié)果54-55
• 3.4 高隔離度圓極化收發(fā)天線的設計55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 寬帶圓極化微帶天線的設計58-70
• 4.1 引言58
• 4.2 天線單元的設計58-64
• 4.2.1 天線單元結(jié)構(gòu)58-60
• 4.2.2 天線參數(shù)分析與討論60-62
• 4.2.3 天線單元的仿真結(jié)果62-64
• 4.3 饋電網(wǎng)絡的設計64-66
• 4.3.1 旋轉(zhuǎn)饋電法的設計原理64-65
• 4.3.2 饋電網(wǎng)絡的仿真結(jié)果65-66
• 4.4 四單元天線陣列的設計66-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 主要研究內(nèi)容及成果70
• 5.2 需要進一步研究的問題及展望70-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介78-79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王威;苗俊剛;梁彬;;L波段矩形切角圓極化微帶天線的設計[J];電子測量技術(shù);2010年12期

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本文編號：566869