近年來,衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展日新月異。隨著汽車的普及,車載衛(wèi)星通訊應用日趨廣泛,人們對車載衛(wèi)星通訊服務也提出了更高的要求。作為車載衛(wèi)星通訊的基礎(chǔ),車載衛(wèi)星通訊天線相關(guān)研究就顯得尤為重要。本文以車載衛(wèi)星通訊天線的設(shè)計與研究為相關(guān)背景,針對目前天線所存在的帶寬、小型化等問題進行了著重探討,部分研究成果已發(fā)表于本領(lǐng)域的外文知名期刊上。本文的主要研究工作如下:1.鑒于衛(wèi)星通訊天線大都為圓極化天線,對此,具有針對性的提出了一款附加單一寄生貼片的寬帶單饋天線,其包含四面金屬壁,以及不規(guī)則金屬地板,調(diào)節(jié)了天線的軸比帶寬,也實現(xiàn)了天線的高增益定向性。交叉偶極子臂采用半橢圓與矩形臂合并的新穎形式,產(chǎn)生了兩個相鄰的軸比通帶,很大的展寬了天線的帶寬,天線實測相對軸比帶寬68.6%(2.3GHz-4.7GHz),平均增益達到了9dB,且在通帶內(nèi),增益的浮動小于2dB。2.考慮到汽車在行駛過程中與地球同步衛(wèi)星通訊的不確定性,實現(xiàn)天線的小型化與高增益性以及寬角度圓極化就很有必要,因此,又設(shè)計了一種2×2小型印制天線陣列。該天線單元是由四個倒L天線組成,通過一個等幅等相位差功分器進行饋電,使得該天線對外輻射圓極化波,經(jīng)測試看出,天線單元(0.25λ×0.25λ×0.05λ,λ為中心頻率1.48GHz對應波長)的增益在3.8dB左右,其2×2天線陣列的增益大概在7.6dB左右。除此之外,通過引入由3dB定向耦合器組成的饋電網(wǎng)絡(luò)使該小型陣列也具有一定的可掃描性。3.基于Ku-band在衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的廣泛應用,對車載衛(wèi)星通訊天線在Ku-band的研究也日益增多,為了降低天線所收到的干擾以及其交叉極化強度,圓極化車載衛(wèi)星通訊天線的設(shè)計就顯得尤為重要。為此,設(shè)計了一款疊型金屬腔寬頻帶圓極化天線,仿真結(jié)果顯示,天線的駐波帶寬6.6-17.8GHz,軸比帶寬11.8-17.7GHz。同時,為了實現(xiàn)低剖面,又設(shè)計了一款基于SIW饋電的2×2低剖面微帶天線陣列,該天線陣列高度只有1.408mm(0.056λ,λ為中心頻率14GHz對應波長),該天線陣列增益達13dB。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U463.673;TN821.1
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 車載衛(wèi)星通訊天線的研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 車載天線研究現(xiàn)狀
        1.2.2 衛(wèi)星通訊圓極化天線
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 微帶圓極化天線相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 微帶天線的類型
    2.2 微帶天線輻射機理
        2.2.1 傳輸線模型分析理論
        2.2.2 腔體模型理論分析
        2.2.3 全波分析理論
    2.3 微帶圓極化天線饋電形式
        2.3.1 同軸線饋電技術(shù)
        2.3.2 微帶線饋電技術(shù)
        2.3.3 雙饋圓極化饋電形式
        2.3.4 2×2天線陣多元饋電形式
    2.4 微帶圓極化貼片天線帶寬
    2.5 交叉偶極子印制天線
    2.6 SIW結(jié)構(gòu)形式
    2.7 本章小結(jié)
第三章 寬帶圓極化交叉偶極子天線研究
    3.1 交叉偶極子天線的研究現(xiàn)狀
    3.2 天線設(shè)計結(jié)構(gòu)與分析
    3.3 天線設(shè)計過程與工作機理
    3.4 仿真與加工測試結(jié)果
    3.5 相關(guān)參數(shù)分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 小型車載衛(wèi)星通訊天線陣列設(shè)計
    4.1 天線單元的設(shè)計與探究
        4.1.1 寬頻帶車載衛(wèi)星通訊天線單元設(shè)計
        4.1.2 基于PIFA天線設(shè)計的四臂螺旋圓極化天線單元
    4.2 天線單元的仿真結(jié)果分析
    4.3 2×2小型天線陣列設(shè)計與仿真測試
        4.3.1 2×2小型天線陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.3.2 天線加工及實測結(jié)果
    4.4 波束可重構(gòu)型2×2天線陣列設(shè)計
        4.4.1 單端口激勵情況下天線陣列輻射情況
        4.4.2 多端口激勵情況下天線陣列輻射情況
    4.5 本章小結(jié)
第五章 Ku-band車載衛(wèi)星通訊圓極化天線研究
    5.1 Ku-band衛(wèi)星通訊天線研究現(xiàn)狀
    5.2 寬頻帶微帶貼片天線設(shè)計
        5.2.1 單元結(jié)構(gòu)設(shè)計
        5.2.2 天線仿真結(jié)果分析
        5.2.3 天線單元關(guān)鍵參數(shù)分析
        5.2.4 疊層型金屬腔體寬頻帶天線設(shè)計
    5.3 低剖面小型2×2天線陣列設(shè)計
        5.3.1 天線陣列設(shè)計結(jié)構(gòu)
        5.3.2 天線陣列仿真結(jié)果分析
        5.3.3 天線陣列仿真參數(shù)分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 研究前景展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 藺煒;;全向及定向圓極化天線的小型化研究[J];南京信息工程大學學報(自然科學版);2019年01期

2 王宸;;基于阿基米德螺旋縫隙的寬帶圓極化天線設(shè)計[J];艦船電子對抗;2018年03期

3 張葉楓;劉明飛;;基片集成波導圓極化天線發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];電子世界;2017年13期

4 史賽群;伍捍東;任宇輝;高寶建;何粉絨;;單片微帶雙面折線柵圓極化天線罩[J];微波學報;2014年S1期

5 李洪彬;丁衛(wèi)平;余同彬;曹文權(quán);;實現(xiàn)寬波束圓極化天線的幾種方法[J];軍事通信技術(shù);2011年01期

6 楊小龍;;一種實用新型寬波束圓極化天線[J];微波學報;2010年S1期

7 董曉娟,路志勇;機載全向圓極化天線[J];無線電工程;2004年04期

8 何征宇;微波喇叭圓極化天線[J];遙測遙控;1994年03期

9 沈麗英，卿顯明;微波電視高增益圓極化天線的設(shè)計[J];西部廣播電視;1995年06期

10 閻魯濱;一種高效衛(wèi)星賦形波束用圓極化饋源[J];中國空間科學技術(shù);1988年02期

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 葉茂;平面端射圓極化天線及其陣列研究[D];西安電子科技大學;2017年

2 王夢雙;圓極化天線及其與近場耦合天線共孔徑的研究[D];南京理工大學;2018年

3 王力;衛(wèi)星通信及導航系統(tǒng)的圓極化天線及其陣列技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學;2018年

4 張長虹;高性能寬帶圓極化天線研究[D];上海交通大學;2017年

5 蔡元銘;多模印刷圓極化天線研究[D];西安電子科技大學;2016年

6 孫良;有限元/邊界元法腔體分析及圓極化天線研究[D];西安電子科技大學;2011年

7 張運啟;衛(wèi)星導航系統(tǒng)中圓極化天線及其陣列的研究[D];西安電子科技大學;2014年

8 薛海皋;寬帶圓極化天線研究[D];上海大學;2016年

9 白雪;毫米波/太赫茲圓極化天線及陣列研究[D];電子科技大學;2017年

10 帥翔;寬波束天線和多極化天線技術(shù)研究[D];電子科技大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 郭子放;車載衛(wèi)星通訊圓極化天線的研究[D];電子科技大學;2019年

2 熊誼凡;全向圓極化天線小型化與寬帶設(shè)計[D];電子科技大學;2019年

3 郭肖飛;圓極化天線單元及其陣列設(shè)計[D];重慶郵電大學;2018年

4 李曉丹;寬頻帶圓極化天線及其在射頻能量收集中的應用[D];山西大學;2019年

5 饒雪琴;寬帶圓極化天線和濾波天線的研究[D];華南理工大學;2019年

6 蔣維;北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的圓極化天線研究與仿真[D];云南大學;2017年

7 張明月;北斗雙頻圓極化天線及陣列的研究與設(shè)計[D];南京信息工程大學;2018年

8 胡金艷;北斗終端雙頻圓極化天線設(shè)計[D];曲阜師范大學;2018年

9 吳中青;低剖面圓極化天線與雙頻圓極化天線設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京師范大學;2018年

10 王彬;圓極化天線的研究與設(shè)計[D];華南理工大學;2018年

本文編號：2858671