本文關(guān)鍵詞：串饋圓極化天線研究

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【摘要】：天線在整個通信系統(tǒng)中扮演著重要角色,圓極化天線以其眾多優(yōu)勢被廣泛地應用于各種衛(wèi)星通信和導航系統(tǒng)中。隨著衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展,研制低成本、易加工、高性能的圓極化天線是天線領域的一個重要研究方向。論文主要圍繞串饋圓極化天線展開,設計和研究了一款工作在GPS L1波段的多臂縫隙螺旋天線。首先,分析了N元環(huán)形陣列輻射圓極化波的原理。將環(huán)形陣列單元的任意輻射場分解為左旋圓極化和右旋圓極化波。通過對其輻射場的疊加分析發(fā)現(xiàn):對于沿z軸一圈均勻分布的N元陣列,當各陣元以幅度相等,相鄰陣元依次相差2?/N相位差饋電時,陣列就可以實現(xiàn)圓極化輻射;實際操作中對于頻率較高的情況,若使用微帶線串饋饋電,陣元數(shù)目較多時,微帶線長度應設置為m倍波導波長,此時對陣元數(shù)目N有以下要求:N可以等于m-1的因數(shù)但不等m+1的因數(shù),滿足此條件,就可以實現(xiàn)圓極化輻射。其次,在上述理論分析基礎上,設計和研究了一款多臂縫隙螺旋天線。該天線具有與四臂螺旋天線類似的輻射方向圖,但是饋電結(jié)構(gòu)更簡單,并且可以很方便地裝配四條以上的輻射臂。六條縫隙輻射臂沿圓周排列,采用末端接有匹配電阻的微帶線串行饋電,并通過扇形結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)耦合能量大小,使各臂耦合能量相當,相位依次相差60°,實現(xiàn)了良好的圓極化輻射。天線結(jié)構(gòu)簡單易加工,經(jīng)測試,在GPS L1頻段,駐波帶寬為9.23%,在1.553-1.604GHz的范圍內(nèi)天線最大輻射方向軸比小于3-dB,其軸比帶寬為3.2%,天線最大增益為4.77dBic。
【關(guān)鍵詞】：圓極化天線 圓極化陣列 GPS 串行饋電 四臂螺旋天線 縫隙天線
【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】：TN821.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 主要工作和內(nèi)容安排18-20
• 第二章 圓極化相關(guān)基本理論20-32
• 2.1 圓極化基礎理論20-21
• 2.2 四臂螺旋天線和印刷四臂螺旋天線21-31
• 2.2.1 四臂螺旋天線基本結(jié)構(gòu)21-22
• 2.2.2 四臂螺旋天線輻射原理22-27
• 2.2.3 印刷四臂螺旋天線27
• 2.2.4 四臂螺旋天線饋電網(wǎng)絡27-29
• 2.2.5 四臂螺旋天線的研究現(xiàn)狀29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 串饋圓極化原理32-50
• 3.1 寬帶圓極化技術(shù)32-33
• 3.2 現(xiàn)有串饋圓極化技術(shù)33-38
• 3.2.1 1×2 圓極化陣列34-35
• 3.2.2 2×2 圓極化陣列35-38
• 3.3 N元圓極化陣列分析38-46
• 3.3.1 橢圓極化分解38-39
• 3.3.2 4元圓極化陣列分析39-41
• 3.3.3 N元圓極化陣列分析41-46
• 3.4 仿真說明46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第四章 多臂縫隙螺旋天線的研究與設計50-66
• 4.1 槽線傳輸線和縫隙天線50-53
• 4.1.1 槽線傳輸線50-53
• 4.1.2 縫隙天線53
• 4.2 串行饋電結(jié)構(gòu)53-56
• 4.3 多臂縫隙螺旋天線的設計和結(jié)構(gòu)56-57
• 4.4 天線結(jié)構(gòu)及參數(shù)討論57-60
• 4.4.1 末端匹配電阻57-59
• 4.4.2 饋電網(wǎng)絡隔離縫隙59-60
• 4.4.3 輻射臂縫隙長度60
• 4.4.4 串饋微帶線60
• 4.5 天線仿真結(jié)果和測試結(jié)果60-64
• 4.5.1 天線仿真結(jié)果60-62
• 4.5.2 天線測試結(jié)果62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-74
• 作者簡介74-75

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本文編號：868102