為了滿足通信容量的增長以及通信系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)需求,寬帶多極化平面化天線引起了廣泛的關(guān)注,寬帶多極化天線具有相對(duì)帶寬更寬,增益高,極化可復(fù)用等特點(diǎn),在衛(wèi)星通信,射電天文和電子偵察等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用及研究意義。本文介紹了正交模式轉(zhuǎn)換器和介質(zhì)棒天線設(shè)計(jì)所涉及的一些基礎(chǔ)理論,包括矩形波導(dǎo)傳輸模式,截止頻率,單模工作帶寬及波導(dǎo)中傳輸TE10波時(shí)管壁電流分布;加脊波導(dǎo)等效電路,工作模式和特性阻抗;正交模式轉(zhuǎn)換器的工作原理,工作模式及實(shí)現(xiàn)隔離與匹配的方法;基片集成波導(dǎo)原理和設(shè)計(jì)方法等。在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計(jì)了兩種K/Ka波段寬帶多極化平面化介質(zhì)棒天線,所設(shè)計(jì)的基于K/Ka波段寬帶OMT的多極化介質(zhì)棒天線通過引入脊波導(dǎo)提高天線的工作帶寬,抑制了天線方向圖在高頻處發(fā)生波瓣分裂的現(xiàn)象。帶有對(duì)稱型結(jié)構(gòu)的boifot結(jié)的OMT有效提高了天線的工作帶寬。矩形介質(zhì)塊和燕尾實(shí)現(xiàn)了空氣填充方脊波導(dǎo)與自由空間的良好的阻抗匹配,兩端圓錐體介質(zhì)棒提高了天線的增益。天線的雙極化工作頻帶為21-34 GHz,增益達(dá)到了10.2-15.9 d Bi。天線在29.9-30.2 GHz的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了圓極化工作。所設(shè)計(jì)的基于K/Ka... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

文獻(xiàn)[26]提出的基片

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-9-c)用SINRD饋電的介質(zhì)棒天線鳥瞰圖d)用SINRD饋電的介質(zhì)棒天線俯視圖圖1-8文獻(xiàn)[30]提出的天線的結(jié)構(gòu)示意圖2014年，埃因霍芬理工大學(xué)的Rousstia等人提出了一種工作在11.2GHz的非平面介質(zhì)棒天線陣列，進(jìn)行了天線加工和測試[31]。該天線陣列與射頻微機(jī)電系統(tǒng)開關(guān)相連接，實(shí)現(xiàn)波束切換功能。而且，這種天線陣列在于不同的掃描角度上性能相同。測量了由射頻微機(jī)電系統(tǒng)開關(guān)控制的介質(zhì)棒天線的特性。在11.2GHz頻率處，天線的增益為17.2dBi，半功率波瓣寬度為22°，帶寬達(dá)到了7.3%（即800MHz）。測量得到相鄰天線的隔離度為-40dB。圖1-9a）給出了加工的天線陣列的照片，圖1-9b）給出了S參數(shù)仿真及測試結(jié)果。a)介質(zhì)棒天線陣列照片b)S參數(shù)仿真及測試結(jié)果圖1-9文獻(xiàn)[31]提出的介質(zhì)棒天線陣列結(jié)構(gòu)及仿真測試結(jié)果頻率(GHz)S參數(shù)(dB)測試S11測試S22測試S33測試S11仿真S011-10-20-30-4010111213

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-47-端口1端口2端口3圖3-14水平極化通道結(jié)構(gòu)圖20253035-40-30-20-100|S11||S21||S31|頻率(GHz)插入損耗(dB)-5-4-3-2傳輸損耗(dB)a)S參數(shù)仿真結(jié)果b)電場相位分布圖3-15水平極化通道仿真結(jié)果可以看出，在18-36GHz頻帶內(nèi)，|S11|<-10dB，|S21|>-3.1dB，|S31|>-3.1dB，而且兩個(gè)傳輸損耗曲線幾乎重合，說明E面功分器的功率分配比接近1:1，水平極化通道的對(duì)稱性很好，為OMT整體實(shí)現(xiàn)帶寬工作的基礎(chǔ)，兩個(gè)側(cè)壁的電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望[J]. 李振.  信息與電腦(理論版). 2019(12)
[2]W波段雙極化單脈沖天線設(shè)計(jì)[J]. 孟洪福,陳陽,竇文斌.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]一種緊湊型Ku頻段正交模耦合器的設(shè)計(jì)[J]. 李東超,何紹林,劉玉龍.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]喇叭口徑尺寸對(duì)天線輻射特性的影響[J]. 季聰,程云章,蘭川勝.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2018(01)
[5]Ka波段寬帶正交模耦合器設(shè)計(jì)[J]. 孫立杰,譚聯(lián)群,王進(jìn).  現(xiàn)代雷達(dá). 2017(06)
[6]一種改進(jìn)型的高增益短介質(zhì)棒饋源[J]. 曹樹杰.  信息通信. 2016(05)
[7]一種新型U頻段圓極化介質(zhì)棒天線[J]. 高初,賴清華,陳明.  雷達(dá)與對(duì)抗. 2013(01)
[8]W波段寬帶正交模轉(zhuǎn)換器研制[J]. 姚常飛,周明,羅運(yùn)生,馮真俊,許從海.  微波學(xué)報(bào). 2012(05)
[9]2011中國衛(wèi)星應(yīng)用大會(huì)專家聯(lián)誼會(huì)順利舉行——高通量衛(wèi)星技術(shù)成為焦點(diǎn)[J]. 張鵬.  衛(wèi)星電視與寬帶多媒體. 2011(04)
[10]Ka波段通信衛(wèi)星發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王琦,王毅凡.  衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò). 2010(08)

博士論文
[1]衛(wèi)星通信及導(dǎo)航系統(tǒng)的圓極化天線及其陣列技術(shù)的研究[D]. 王力.西安電子科技大學(xué) 2018

碩士論文
[1]緊湊型寬帶定向輻射天線設(shè)計(jì)與分析[D]. 毛宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]面向5G移動(dòng)通信的天線技術(shù)研究及設(shè)計(jì)[D]. 方小川.電子科技大學(xué) 2018
[3]Ku波段雙極化天線研究[D]. 于洋.南京理工大學(xué) 2014
[4]寬頻帶測試天線的研究與設(shè)計(jì)[D]. 許恒飛.電子科技大學(xué) 2011
[5]基片集成波導(dǎo)微波毫米波無源器件研究[D]. 趙毅.電子科技大學(xué) 2009
[6]超寬帶雙脊喇叭天線的研究與設(shè)計(jì)[D]. 劉密歌.西北工業(yè)大學(xué) 2007



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