為了滿足通信容量的增長以及通信系統(tǒng)小型化設(shè)計需求,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帶寬更寬,增益高,極化可復(fù)用等特點,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,工作模式及實現(xiàn)隔離與匹配的方法;基片集成波導(dǎo)原理和設(shè)計方法等。在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計了兩種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,增益達到了10.2-15.9 d Bi。天線在29.9-30.2 GHz的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了圓極化工作。所設(shè)計的基于K/Ka... 

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

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

文獻[26]提出的基片

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-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[30]提出的天線的結(jié)構(gòu)示意圖2014年，埃因霍芬理工大學的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，進行了天線加工和測試[31]。該天線陣列與射頻微機電系統(tǒng)開關(guān)相連接，實現(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[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)大學工學碩士學位論文-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，水平極化通道的對稱性很好，為OMT整體實現(xiàn)帶寬工作的基礎(chǔ)，兩個側(cè)壁的電

【參考文獻】：
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本文編號：3441021