發(fā)布時(shí)間：2017-08-06 12:17

  本文關(guān)鍵詞：雙頻復(fù)合衛(wèi)星通信天線的研究

  更多相關(guān)文章： 衛(wèi)星通信 螺旋天線 圓極化 軸向模 雙頻

【摘要】：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,通信業(yè)務(wù)的不斷拓寬,衛(wèi)星移動(dòng)通信作為全球通信系統(tǒng)中的一環(huán)有著越來(lái)越重要的地位。同時(shí),通信設(shè)備的升級(jí)和頻譜資源的稀缺使得多頻復(fù)合天線成為了理論研究和工程應(yīng)用的重點(diǎn)。螺旋天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),擁有較高的增益和良好的圓極化等性能,因此被廣泛地應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。通過徑向的組陣或者軸向的嵌套等方式,可將螺旋天線用于多頻高增益通信系統(tǒng)中。本文綜述了衛(wèi)星通信天線的研究現(xiàn)狀和圓極化天線的應(yīng)用前景。并對(duì)螺旋天線的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)表達(dá)式、輻射模式等做了研究和總結(jié)。探討了復(fù)合天線的相關(guān)理論,包括陣列天線理論、功分器理論、螺旋天線的嵌套原理等�；谳S向模螺旋天線的基本原理和復(fù)合天線相關(guān)理論,本文設(shè)計(jì)了一種寬頻帶、高增益、圓極化的衛(wèi)星通信終端天線,工作于UHF和S兩個(gè)頻段。根據(jù)螺旋天線的特點(diǎn),采用兩種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的雙頻復(fù)用:第一種是陣列型,即S頻段4元螺旋陣列天線與UHF頻段短螺旋天線組合;第二種是嵌套型,即外圈UHF頻段天線與內(nèi)圈S頻段天線組合,用電磁仿真軟件Ansoft HFSS對(duì)兩種方案分別進(jìn)行建模和仿真。由結(jié)果分析可知,陣列型天線間的互相影響嚴(yán)重,天線的性能損耗比較大,并且在有限空間內(nèi)理論上難以改進(jìn),工程上無(wú)法滿足一般項(xiàng)目要求。嵌套型天線性能良好,天線間的互相影響較小,天線的損耗主要體現(xiàn)在S頻段增益的降低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)饋電網(wǎng)絡(luò)插損,而且有很大的改進(jìn)空間。最后對(duì)嵌套型復(fù)合天線進(jìn)行改進(jìn),主要改進(jìn)了受耦合影響比較大的S頻段的增益。文中提出了三種改進(jìn)措施:改變螺旋天線結(jié)構(gòu)、頂部加載金屬板、改變地板結(jié)構(gòu)。對(duì)每種措施改進(jìn)前后的增益進(jìn)行對(duì)比,相對(duì)于原天線,S頻段增益分別提升了8.4%、3.2%、6.3%。最后綜合三項(xiàng)措施,設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的UHF/S雙頻復(fù)合衛(wèi)星通信天線,利用HFSS建模和仿真。從仿真結(jié)果來(lái)看,改進(jìn)后的嵌套型復(fù)合衛(wèi)通天線實(shí)現(xiàn)了寬頻帶、高增益、圓極化的性能,S頻段增益相較于改進(jìn)前提升了15.1%,效果很明顯。
【關(guān)鍵詞】：衛(wèi)星通信 螺旋天線 圓極化 軸向模 雙頻
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN828.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號(hào)對(duì)照表10-11
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表11-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 衛(wèi)星通信天線的研究15-17
• 1.2.1 圓極化天線的應(yīng)用15-16
• 1.2.2 復(fù)合衛(wèi)星通信天線的研究16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和安排17-18
• 第二章 螺旋天線基本理論18-36
• 2.1 螺旋天線概述18-19
• 2.2 螺旋天線基本結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 螺旋天線的數(shù)學(xué)表達(dá)式20-26
• 2.3.1 柱面螺旋天線參數(shù)方程21-22
• 2.3.2 錐面螺旋天線參數(shù)方程22-23
• 2.3.3 球面螺旋天線參數(shù)方程23-24
• 2.3.4 平面螺旋天線24-26
• 2.4 螺旋天線的輻射分析26-33
• 2.4.1 螺旋天線的輻射場(chǎng)分析26-30
• 2.4.2 法向模螺旋天線輻射分析30-32
• 2.4.3 軸向模螺旋天線輻射分析32-33
• 2.5 螺旋天線阻抗分析33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-36
• 第三章 復(fù)合天線相關(guān)理論36-52
• 3.1 陣列天線基本理論36-39
• 3.1.1 陣列天線的輻射分析36-38
• 3.1.2 陣列單元間距的分析38-39
• 3.2 功分器基本理論39-50
• 3.2.1 功分器原理39-40
• 3.2.2 T型結(jié)功分器40-42
• 3.2.3 Wilkinson功分器42-46
• 3.2.4 不等分功分器46-50
• 3.3 螺旋天線的嵌套原理50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 復(fù)合衛(wèi)星通信天線的設(shè)計(jì)52-66
• 4.1 天線的設(shè)計(jì)要求52
• 4.2 陣列型復(fù)合天線的設(shè)計(jì)52-60
• 4.2.1 天線單元的設(shè)計(jì)52-54
• 4.2.2 天線單元的仿真結(jié)果54-55
• 4.2.3 S頻段螺旋天線的組陣設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果55-58
• 4.2.4 陣列型復(fù)合天線的設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果58-60
• 4.3 嵌套型復(fù)合天線的設(shè)計(jì)60-65
• 4.3.1 天線單元的設(shè)計(jì)60-63
• 4.3.2 嵌套型復(fù)合天線仿真結(jié)果63-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 改進(jìn)的嵌套型復(fù)合衛(wèi)星通信天線66-72
• 5.1 三種改進(jìn)措施66-69
• 5.1.1 螺旋天線形狀的改進(jìn)66-67
• 5.1.2 頂加載金屬板67-68
• 5.1.3 地板形狀的改進(jìn)68-69
• 5.2 改進(jìn)的嵌套型復(fù)合天線69-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 致謝76-78
• 作者簡(jiǎn)介78-79

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 問建;張割;;帶異形反射腔和寄生螺旋的均勻升角軸向模螺旋天線[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年06期

2 O·A·尤爾采夾;A·B·魯諾夫;A·H·卡扎林;李瑞發(fā);汪仲華;;螺旋天線[J];無(wú)線電工程;1983年02期

3 居繼龍，楊海川;準(zhǔn)錐縮螺旋天線的研究[J];北京廣播學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年04期

4 馬學(xué)坤;高效小型螺旋天線的設(shè)計(jì)[J];成都師專學(xué)報(bào);2000年02期

5 紀(jì)奕才,賀秀蓮,劉其中,田步寧;加載螺旋天線的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

6 紀(jì)奕才,郭景麗,劉其中;加載法向模螺旋天線的研究[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

7 高建平;螺旋天線幾何尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

8 周斌,紀(jì)奕才,郭景麗,劉其中;快速計(jì)算法向模螺旋天線的電特性[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

9 徐琰,汪智萍;圓錐螺旋天線的設(shè)計(jì)和仿真[J];制導(dǎo)與引信;2004年03期

10 陳小娟,袁乃昌;平面螺旋天線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];雷達(dá)與對(duì)抗;2004年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃翔東;解紅巖;趙健英;杜宇彬;;一種單繞軸向模螺旋天線的設(shè)計(jì)與仿真[A];第六屆全國(guó)信號(hào)和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

2 李雪花;傅光;鄭會(huì)利;陳曦;;復(fù)合平面螺旋天線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

3 龍小專;袁飛;;一種小型平面螺旋天線[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

4 陳敏華;鐘順時(shí);許賽卿;李麗嫻;;小型化平面四臂槽螺旋天線[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（下）[C];2009年

5 張聞超;王雄;刁鵬;;改進(jìn)型平面螺旋天線的設(shè)計(jì)與研究[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（下）[C];2009年

6 高強(qiáng);袁乃昌;童創(chuàng)明;;平面雙臂螺旋天線[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

7 宋朝暉;王瑞;曾志;楊彩田;;一種寬帶螺旋天線小型化方法研究[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第二冊(cè)）[C];2006年

8 陳燦輝;胡斌杰;容啟寧;;新型半球面型螺旋天線設(shè)計(jì)[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第一冊(cè)）[C];2006年

9 楊鵬飛;劉踴;孫厚軍;張偉;;小型化超寬帶多復(fù)合螺旋天線設(shè)計(jì)與仿真[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2011年

10 李林翠;;雙反射盤端射螺旋天線及天線陣[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 常萌;螺旋天線小型化及錐臺(tái)共形天線陣研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 龐天宇;寬波束反射型螺旋天線[D];電子科技大學(xué);2016年

3 黃李冬;基于超材料結(jié)構(gòu)和特性的電小螺旋天線設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D];電子科技大學(xué);2016年

4 王蔚;寬帶平面螺旋天線設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 馬妍;雙頻復(fù)合衛(wèi)星通信天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 張浩俊;車載寬波束四臂螺旋天線設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 崔超;小型化螺旋天線系統(tǒng)的研究[D];華東師范大學(xué);2011年

8 唐偉君;超寬帶平面螺旋天線的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

9 王榮兵;球面螺旋天線的研究和設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2012年

10 袁子雄;平面縫隙螺旋天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：629806