對于目前無線通信中的天線使用情況來說,全向天線可用于實現(xiàn)水平方向上360°的全方位覆蓋。在民用和軍用的點對多點的通信環(huán)境中都有全向天線的使用例子,比如廣播電視、射頻識別、全向雷達(dá)、空間飛行器等。另一方面,由于無線通信的發(fā)展,通信環(huán)境變得更加復(fù)雜,所包含的通信協(xié)議也在增加,這就帶來了對于天線的超寬帶性能的要求,所以對于目前的全向天線來說,需要能同時滿足超寬帶以及帶內(nèi)穩(wěn)定良好的全向輻射性能。本文針對超寬帶全向天線的設(shè)計,一方面對Vivaldi天線所組成的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的全向陣列展開研究;另一方面是對于傳統(tǒng)的盤錐天線的學(xué)習(xí)和改進(jìn)方案的研究。在Vivaldi陣列研究部分,本文首先提出了一種垂直極化的陣列形式,即通過使用八個Vivaldi單元在其H面組成圓陣來實現(xiàn)全向輻射的效果。在這部分,完成了H面波束寬度可調(diào)的Vivaldi單元以及最后陣列的仿真設(shè)計與測試工作,實現(xiàn)了超寬帶內(nèi)穩(wěn)定的水平全向輻射功能。另一種結(jié)構(gòu)是在天線的E面所組成的水平極化的全向輻射陣列,在這部分,仿真設(shè)計了一款16單元的Vivaldi連接陣,并完成了天線實物的加工與測試,隨后對比分析了這類陣列與所提出的垂直極化陣列的各自優(yōu)勢。對... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－?２偶極子陣列的回波損耗的仿真與測試對比［２２］??３??

（１３）．?１．２ＧＨｚ?（ｃ３．Ｌ＾ＧＨｚ??圖１－?３偶極子陣列的三個頻點處的輻射方向圖［２２］??圖１－４展示的是參考文獻(xiàn)［２３］所仿真的一款單極子天線，從圖中可以看到，??這種類型的天線結(jié)構(gòu)簡單，只包含一個叉子形的輻射貼片和接地部分，易于加工??制造。經(jīng)過仿真，該天線的Ｓ１１的結(jié)果如圖１－５所示，從圖中可以看出，這款單??極子天線實現(xiàn)了?３到９ＧＨｚ的阻抗匹配帶寬，相對帶寬為１００％；圖１－６展示的是??４ＧＨｚ和９ＧＨｚ頻點處的與天線平行的面的輻射方向圖，可以看出，雖然在工作頻??率的低頻點處可以明顯的看到其全向輻射的特點，但是當(dāng)頻率升高以后，比如圖??中９ＧＨｚ頻點處，輻射方向圖產(chǎn)生了比較大的變化，所以，雖然單極子類型的天??線比偶極子天線有著更寬的阻抗帶寬

?（ｃ３．Ｌ＾ＧＨｚ??圖１－?３偶極子陣列的三個頻點處的輻射方向圖［２２］??圖１－４展示的是參考文獻(xiàn)［２３］所仿真的一款單極子天線，從圖中可以看到，??這種類型的天線結(jié)構(gòu)簡單，只包含一個叉子形的輻射貼片和接地部分，易于加工??制造。經(jīng)過仿真，該天線的Ｓ１１的結(jié)果如圖１－５所示，從圖中可以看出，這款單??極子天線實現(xiàn)了?３到９ＧＨｚ的阻抗匹配帶寬，相對帶寬為１００％；圖１－６展示的是??４ＧＨｚ和９ＧＨｚ頻點處的與天線平行的面的輻射方向圖，可以看出，雖然在工作頻??率的低頻點處可以明顯的看到其全向輻射的特點，但是當(dāng)頻率升高以后，比如圖??中９ＧＨｚ頻點處，輻射方向圖產(chǎn)生了比較大的變化，所以，雖然單極子類型的天??線比偶極子天線有著更寬的阻抗帶寬，但其全向輻射性能會隨著頻率的升高產(chǎn)生??比較大的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超寬帶盤錐天線的分析與設(shè)計[J]. 高凌潔,張雄偉.  電子設(shè)計工程. 2016(06)
[2]超寬帶雙錐天線的仿真設(shè)計[J]. 高凌潔,張雄偉.  電子測試. 2015(05)

博士論文
[1]寬帶全向天線研究[D]. 全旭林.華南理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]超寬帶小型化全向天線的研究[D]. 張君望.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]UWB錐形天線及其陣列的研究[D]. 張鑫.大連海事大學(xué) 2013
[3]水平極化全向（高增益）通訊天線的設(shè)計和研究[D]. 李碩.電子科技大學(xué) 2007
[4]Vivaldi超寬帶天線設(shè)計及FDTD研究[D]. 邊莉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3036751