本文關(guān)鍵詞：微帶反射陣列天線的研究與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 微帶反射陣列 帶寬 相位補(bǔ)償 相移特性 波導(dǎo)模擬器

【摘要】：平面反射陣列天線(reflectarray antenna)具有體積小、重量輕、增益高、饋電結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,成為了當(dāng)前天線領(lǐng)域中的一個研究熱點。但是,微帶反射陣列天線工作帶寬較窄(10%左右),限制了它在現(xiàn)代大容量通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此,如何拓展帶寬特性就成為了當(dāng)前微帶反射陣列天線的研究重點。基于這一背景,本論文在研究平面反射陣列天線文獻(xiàn)成果的基礎(chǔ)上,開展了對擴(kuò)展反射陣列天線帶寬性能的研究,提出兩款新的寬帶反射單元結(jié)構(gòu)。研究過程中采用了無限周期單元分析方法,仿真分析了這兩個新反射單元結(jié)構(gòu)的相移特性。仿真結(jié)果表明,新結(jié)構(gòu)的相移范圍、相移曲線線性度、相移曲線敏感度都優(yōu)于文獻(xiàn)成果。論文還完成了基于這兩款新單元結(jié)構(gòu)的平面反射陣列天線的組陣設(shè)計、性能仿真和實驗驗證測試,結(jié)果表明該兩款陣列天線相對工作帶寬分別提升到了17%和20%左右。本論文主要的工作內(nèi)容如下:1.微帶反射陣列天線的理論研究、仿真方法研究。采用波導(dǎo)模擬器法(WGA)對文獻(xiàn)中反射單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模仿真、結(jié)果對比分析,驗證并掌握了WGA仿真方法;2.微帶反射陣列天線寬帶影響因素的分析。根據(jù)單元相移特性指標(biāo),具體分析了影響單元帶寬的主要因素,并針對性地給出了相應(yīng)的解決方案;3.基于傳統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)的研究,提出通過增加諧振結(jié)構(gòu)的方式來拓展帶寬,并獲得兩款具有寬帶性能的反射單元新結(jié)構(gòu)。論文完成其相移范圍、線性度、敏感度的研究和優(yōu)化;4.基于新單元結(jié)構(gòu),完成平面反射陣列天線的組陣研究與設(shè)計。經(jīng)過仿真和實驗測試,結(jié)果表明基于新單元結(jié)構(gòu)單元的平面反射陣列天線的相對帶寬分別提升到了17%和20%左右。論文工作和提出的新結(jié)構(gòu),對平面反射陣列天線的理論與工程應(yīng)用有一定的參考意義。
【關(guān)鍵詞】：微帶反射陣列 帶寬 相位補(bǔ)償 相移特性 波導(dǎo)模擬器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文的主要工作及工作安排15-19
• 1.3.1 論文的主要工作15-17
• 1.3.2 論文的內(nèi)容安排17-19
• 第二章 微帶反射陣列天線的工作原理及分析方法19-32
• 2.1 微帶反射陣列天線的工作原理19-20
• 2.2 陣列單元之間的空間相位延遲20
• 2.3 微帶反射陣列單元相移特性的分析方法20-26
• 2.3.1 孤立單元模型21
• 2.3.2 無限周期單元模型21-26
• 2.4 微帶反射陣列單元四種典型的相位補(bǔ)償方式26-29
• 2.4.1 加載傳輸線型26-27
• 2.4.2 旋轉(zhuǎn)型27-28
• 2.4.3 槽縫型28-29
• 2.4.4 可變尺寸型29
• 2.5 微帶反射陣列單元的相位補(bǔ)償原理29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第三章 微帶反射陣列天線的帶寬分析32-41
• 3.1 天線單元的相移特性指標(biāo)32-34
• 3.1.1 最大移相范圍33
• 3.1.2 單元容差敏感度33
• 3.1.3 帶寬33-34
• 3.2 微帶反射陣列天線帶寬的主要影響因素34-37
• 3.2.1 饋源的工作帶寬34
• 3.2.2 單元之間的間距34-35
• 3.2.3 不同位置單元空間延遲的相位補(bǔ)償誤差35
• 3.2.4 陣列單元自身的工作帶寬35-37
• 3.3 拓展帶寬的解決方案37-40
• 3.3.1 通過降低單元Q值來拓展帶寬37-40
• 3.3.2 通過增加諧振單元來拓展帶寬40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 新結(jié)構(gòu)寬帶反射陣列單元41-52
• 4.1 缺口雙方環(huán)單元43-46
• 4.1.1 單元結(jié)構(gòu)43
• 4.1.2 單元結(jié)構(gòu)參數(shù)對移相性能的影響43-46
• 4.2 三圓環(huán)單元46-51
• 4.2.1 單元結(jié)構(gòu)46-47
• 4.2.2 單元結(jié)構(gòu)參數(shù)對移相性能的影響47-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 微帶反射陣列天線的設(shè)計52-64
• 5.1 反射單元的組陣設(shè)計方法52-53
• 5.2 Ku波段 5×5 寬帶反射陣列設(shè)計53-58
• 5.2.1 組陣設(shè)計53-55
• 5.2.2 陣列仿真與加工測試55-58
• 5.3 Ka波段 1×15一維陣列設(shè)計58-63
• 5.3.1 組陣設(shè)計58-60
• 5.3.2 陣列仿真與加工測試60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 全文工作總結(jié)64
• 6.2 未來工作展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74
• 攻碩期間取得的研究成果74-75

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