發(fā)布時間：2021-01-26 11:57

　　隨著5G時代的到來,毫米波技術(shù)的研究日益深入,同時也對毫米波頻段的無線通信系統(tǒng)提出了更高的要求。天線作為通信系統(tǒng)射頻前端極為重要的部件,也向著小型化、圓極化、低成本、集成化、寬帶化的方向發(fā)展。近年來,新型的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)集成基片間隙波導(dǎo)（ISGW）為毫米波頻段的天線設(shè)計提供了新的思路。本文采用該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)圍繞毫米波圓極化縫隙行波天線的寬帶化、陣列化應(yīng)用做出了相關(guān)的研究,主要工作如下:（1）提出了一種兩層結(jié)構(gòu)的脊ISGW饋電的圓極化縫隙行波天線。該天線由巧妙組合的兩個窄縫作為圓極化輻射器,使用脊ISGW對縫隙進行耦合饋電,從而實現(xiàn)了圓極化波的輻射。通過縫隙的等效電路和電場分布對天線的左/右旋圓極化產(chǎn)生機理進行了詳細剖析,從而給出了結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計流程。仿真結(jié)果表明,該天線的3dB相對軸比帶寬為26.8%,-10dB相對阻抗帶寬為70.2%,最大增益為6.4dBi。（2）提出了一種三層結(jié)構(gòu)的微帶型ISGW饋電的圓極化縫隙行波天線。該天線的圓極化輻射器及圓極化產(chǎn)生機理與上述天線一致,其區(qū)別在于采用微帶型ISGW對縫隙進行耦合饋電,從而實現(xiàn)了圓極化波的輻射。仿真結(jié)果表明,該天線的3dB相對軸比帶寬為36... 

【文章來源】：云南大學(xué)云南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

毫米波徽帶國極化陣列天線1131

而波導(dǎo)縫隙圓極化天線由于設(shè)計簡單，剖面較低也逐漸成為波導(dǎo)圓極化天線??的主流研宄方向之一。２００４年，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人提出了一種矩形金屬波導(dǎo)??饋電的非諧振式圓極化縫隙天線。如圖１．３所示，該天線結(jié)構(gòu)簡單，利用分離的??“人”型縫隙產(chǎn)生圓極化，該文通過矩量法來設(shè)計縫隙尺寸，之后用電磁仿真軟??件進行了仿真驗證［１８］。２００６年，他們在金屬波導(dǎo)中填充介質(zhì)擴寬了人型縫隙的??工作帶寬，此外，通過大量實驗給出了四種不同類型參數(shù)對應(yīng)的最佳縫隙間距，??以使得天線陣具有軸比性能和副瓣電平性能［１９］。２０１１年，Ｄｅｖｉ?Ｖ?Ｐ等人對文獻??［１８］［１９］所做的工作進行了實物測試，驗證了前人的理論推導(dǎo)結(jié)果［２Ｇ］。值得注意的??是，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人設(shè)計的矩形金屬波導(dǎo)圓極化天線均工作在Ｃ波段，為??順應(yīng)時代的發(fā)展，２０１６年，國內(nèi)學(xué)者試著將傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)應(yīng)用于Ｋａ波段則［２２］。??如圖１．４所示，文獻［２１沖所報道的天線將Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ所設(shè)計的天線單元組??成１Ｘ１９的圓極化陣列，通過在非標準波導(dǎo)中填充一半介質(zhì)的方式來展寬帶寬，??通過在波導(dǎo)中填充聚四氟乙烯的方法來抑制柵瓣，最終獲得了約３．７５ＧＨｚ的軸??比帶寬。??

而波導(dǎo)縫隙圓極化天線由于設(shè)計簡單，剖面較低也逐漸成為波導(dǎo)圓極化天線??的主流研宄方向之一。２００４年，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人提出了一種矩形金屬波導(dǎo)??饋電的非諧振式圓極化縫隙天線。如圖１．３所示，該天線結(jié)構(gòu)簡單，利用分離的??“人”型縫隙產(chǎn)生圓極化，該文通過矩量法來設(shè)計縫隙尺寸，之后用電磁仿真軟??件進行了仿真驗證［１８］。２００６年，他們在金屬波導(dǎo)中填充介質(zhì)擴寬了人型縫隙的??工作帶寬，此外，通過大量實驗給出了四種不同類型參數(shù)對應(yīng)的最佳縫隙間距，??以使得天線陣具有軸比性能和副瓣電平性能［１９］。２０１１年，Ｄｅｖｉ?Ｖ?Ｐ等人對文獻??［１８］［１９］所做的工作進行了實物測試，驗證了前人的理論推導(dǎo)結(jié)果［２Ｇ］。值得注意的??是，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人設(shè)計的矩形金屬波導(dǎo)圓極化天線均工作在Ｃ波段，為??順應(yīng)時代的發(fā)展，２０１６年，國內(nèi)學(xué)者試著將傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)應(yīng)用于Ｋａ波段則［２２］。??如圖１．４所示，文獻［２１沖所報道的天線將Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ所設(shè)計的天線單元組??成１Ｘ１９的圓極化陣列，通過在非標準波導(dǎo)中填充一半介質(zhì)的方式來展寬帶寬，??通過在波導(dǎo)中填充聚四氟乙烯的方法來抑制柵瓣，最終獲得了約３．７５ＧＨｚ的軸??比帶寬。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型雙極化波導(dǎo)縫隙天線研究[J]. 宋國棟,李建新,張金平,高鐵.  現(xiàn)代雷達. 2010(12)
[2]任意極化波導(dǎo)縫隙天線[J]. 孟明霞,丁曉磊,張鳳林,胡皓全.  遙測遙控. 2008(06)
[3]新型毫米波天線綜述[J]. 方大綱,李興國,朱逸農(nóng).  制導(dǎo)與引信. 1992(01)

碩士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的圓極化天線研究與仿真[D]. 蔣維.云南大學(xué) 2017
[2]兩端饋電的雙圓極化波導(dǎo)縫隙天線陣列[D]. 馬世娟.電子科技大學(xué) 2016
[3]圓極化波導(dǎo)縫隙天線的研究與設(shè)計[D]. 敬雪玲.電子科技大學(xué) 2016
[4]平面天線的雙頻和雙極化研究[D]. 孟明霞.電子科技大學(xué) 2009



本文編號：3001070