目前無線通信呈現(xiàn)出的高配置、高負(fù)荷、高業(yè)務(wù)需求、頻譜資源緊張的特點(diǎn),以及衛(wèi)星通信中固定區(qū)域點(diǎn)波束覆蓋和賦形束覆蓋對于通信天線提出的新要求,使得能實(shí)現(xiàn)多空域及雙頻段精確覆蓋的高增益天線成為了該領(lǐng)域天線發(fā)展的必然趨勢。而基于反射陣列的雙頻/多波束天線系統(tǒng)正是這種應(yīng)用背景下的優(yōu)秀解決方案,具有重要的應(yīng)用價(jià)值與研究意義。本文設(shè)計(jì)了兩個(gè)陣列天線以及一個(gè)饋源喇叭天線。分別為基于口徑耦合式結(jié)構(gòu)的Ka波段雙頻收發(fā)一體化反射陣列天線、基于遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)的雙向四波束反射透射一體陣列天線以及基于完全非均勻波紋結(jié)構(gòu)的多功能饋源喇叭。所設(shè)計(jì)的雙頻收發(fā)一體化陣列,為減小單元整體尺寸,輻射貼片針對兩個(gè)頻帶采用了兩個(gè)不同半徑的圓環(huán),置于單元對角線上,單元整體尺寸為低頻段(19.6-21.2 GHz)中心頻率對應(yīng)波長的一半。為在拓展相位補(bǔ)償范圍的同時(shí)提升相位曲線線性度,輻射貼片接收的電磁能量通過口徑耦合的方式經(jīng)縫隙結(jié)構(gòu)傳遞到終端短路的微帶延遲線中。分層結(jié)構(gòu)賦予了延遲線更大的排布空間進(jìn)而將頻帶間以及交叉極化隔離度降到了-20 dB以下。整體陣列仿真結(jié)果顯示軸比在兩個(gè)頻段內(nèi)均低于2 dB,方向性系數(shù)均高于25 dBi,口...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1反射面天線以及

哈爾濱工業(yè)大1.2國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀（1）雙頻/多波束反射陣陣天線研反射陣天線的概念自從20世紀(jì)6出來之后經(jīng)過不斷地發(fā)展[9]，已經(jīng)很好易共形、波束可控的優(yōu)勢和反射面天線反射面天線（如圖1-1中圖a)所示）機(jī)動(dòng)性的波束靈活掃描的缺點(diǎn)以及....

圖1-2基于幾何分區(qū)法的雙波束陣列實(shí)物原型及測試仿真結(jié)果對比圖

a)四波束陣列正視圖b)四波束陣列整體側(cè)視圖圖1-2基于幾何分區(qū)法的雙波束陣列實(shí)物原型及測試仿真結(jié)果對比圖隨后，JohnHuang等人通過對反射陣的口徑場進(jìn)行分析[11]，理論上給出了一種實(shí)現(xiàn)多波束反射陣的設(shè)計(jì)方法，即口徑場疊加法，也就是將能產(chǎn)生N個(gè)不同指向的筆....

圖1-3基于交替投影法的四波束陣列方向圖計(jì)算、仿真、實(shí)測對比

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文射方向角度誤差約為4.8°，副瓣電平低于-18dB，水平面和俯仰面的3dB波寬度約為4.35°。需要注意的是這種方法設(shè)計(jì)的多波束反射陣天線性能接近論值，但是當(dāng)設(shè)計(jì)指標(biāo)復(fù)雜時(shí)或者初值選取不當(dāng)時(shí)，交替投影法無法收斂或斂于局部最優(yōu)解。

圖1-4OkanYurduseven等人設(shè)計(jì)的基于全息超表面的多波束陣列

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文射方向角度誤差約為4.8°，副瓣電平低于-18dB，水平面和俯仰面的3dB波寬度約為4.35°。需要注意的是這種方法設(shè)計(jì)的多波束反射陣天線性能接近論值，但是當(dāng)設(shè)計(jì)指標(biāo)復(fù)雜時(shí)或者初值選取不當(dāng)時(shí)，交替投影法無法收斂或斂于局部最優(yōu)解。a)優(yōu)化....

本文編號：3893424