柱面龍伯透鏡天線在毫米波頻段具有高增益、寬頻帶、寬掃描角、低成本、體積小、重量輕等特點,在未來5G通信、星鏈通信、車載雷達等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。本文圍繞柱面龍伯透鏡天線波束展寬與組陣等關(guān)鍵技術(shù),依次序較深入地研究并解決了該天線的解析解、快速分析、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方法、極端扁平波束等該領(lǐng)域的重要問題。論文主要內(nèi)容如下:首先,對本課題的研究背景以及意義進行了闡述,對柱面龍伯透鏡天線的發(fā)展歷史進行了簡要的概述,并展示了最新研究動態(tài)與存在的重要問題。其次,基于分層介質(zhì)的并矢格林函數(shù)理論,于國際上首次推導(dǎo)出平行板波導(dǎo)中柱面分層介質(zhì)的解析解,擴展了可進行全解析分析的電磁結(jié)構(gòu)集合,并創(chuàng)新性地依此理論解結(jié)合電磁定理進行模型近似從而給出柱面龍伯透鏡天線的快速分析方法。第三,區(qū)別于該領(lǐng)域目前的傳統(tǒng)設(shè)計方法,本文將該快速分析方法與全局優(yōu)化算法相結(jié)合,提出系統(tǒng)化的優(yōu)化設(shè)計方法。針對二維寬角掃描透鏡天線的應(yīng)用,優(yōu)化設(shè)計出在毫米波頻段具有極扁平波束的柱面龍伯透鏡天線,其波束展寬效果遠超國際上相關(guān)研究成果;并對相關(guān)的介電常數(shù)分布進行分析,并模擬陣列組態(tài)下的波束掃描情況,模擬結(jié)果表明其寬角掃描效果良好。最后,通過打孔、層疊的介電常數(shù)等效方式加工了毫米波極扁平波束的柱面龍伯透鏡天線,并對其進行了測試。其測試效果顯示了寬度近120度的俯仰波束,于58-62 GHz內(nèi)效果良好,并與仿真結(jié)果吻合,展示了極端扁平波束效果。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN821.5
【部分圖文】：

無限長的多層柱體幾何結(jié)構(gòu)

二維掃描情況下的柱面龍伯透鏡天線線性陣列組態(tài)

100陣元疊加時柱面龍伯透鏡天線陣列在俯仰面的掃描圖

【參考文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 史志鵬;毫米波柱面龍伯透鏡天線及其陣列技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2017年

本文編號：2826661