本文關(guān)鍵詞：基于左手材料的小型化定向天線

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【摘要】：根據(jù)設(shè)計(jì)需求,設(shè)計(jì)了一款基于左手結(jié)構(gòu)的毫米波透鏡16陣子微帶陣列天線,其工作頻率為35GHz。研究內(nèi)容:研究內(nèi)容分為理論計(jì)算部分與仿真部分,理論計(jì)算主要推導(dǎo)了遠(yuǎn)場區(qū)輻射特性,天線各部分尺寸;仿真部分主要參照理論計(jì)算值做出模型,并利用HFSS仿真功能,驗(yàn)證理論計(jì)算值。具體研究方案及解決問題如下:1.利用傳輸線模型法分析了微帶天線遠(yuǎn)場區(qū)電場強(qiáng)度,并計(jì)算出遠(yuǎn)場區(qū)方向圖,并據(jù)此求出E面H面的方向圖,根據(jù)阻抗分析推導(dǎo)出天線的諧振頻率,利用空腔模型法推導(dǎo)天線增益與輻射效率,根據(jù)理論計(jì)算公式計(jì)算出微帶天線尺寸,并在HFSS中構(gòu)建模型仿真。2.推導(dǎo)陣列天線陣因子方向圖函數(shù),并結(jié)合微帶天線推導(dǎo)出微帶陣列天線遠(yuǎn)場區(qū)電場強(qiáng)度公式,依據(jù)此計(jì)算微帶陣列天線遠(yuǎn)場方向圖,并推導(dǎo)出陣列天線波束角寬度計(jì)算公式,依據(jù)波束角計(jì)算公式反推出微帶陣列天線的陣子間距,并按照理論值設(shè)計(jì)16陣子微帶陣列天線,仿真之后對(duì)比理論數(shù)據(jù)。3.根據(jù)射線追蹤法進(jìn)行毫米波透鏡幾何結(jié)構(gòu)推導(dǎo),選定透鏡材料,確定透鏡尺寸,推導(dǎo)出毫米波透鏡微帶陣列天線遠(yuǎn)場區(qū)電場,并推導(dǎo)出遠(yuǎn)區(qū)方向函數(shù),依據(jù)方向圖推導(dǎo)出此時(shí)波束角寬度計(jì)算公式,增益計(jì)算公式,按照推導(dǎo)出的理論幾何結(jié)構(gòu)值設(shè)計(jì)毫米波透鏡微帶陣列天線,仿真對(duì)比理論值,分析誤差原因。4.介紹左手材料性能,理論分析SRR作為反射板的可行性,將SRR作為反射基板加入設(shè)計(jì)好的毫米波透鏡微帶陣列天線,仿真對(duì)比不加左手結(jié)構(gòu)天線輻射特性。
【關(guān)鍵詞】：微帶天線 陣列 毫米波透鏡 左手結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN822
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 左手結(jié)構(gòu)透鏡微帶陣列天線的研究目的與意義9-10
• 1.2 微帶透鏡天線研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 左手材料天線研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 本文主要工作與內(nèi)容12-15
• 第2章 整體天線結(jié)構(gòu)分析15-27
• 2.1 設(shè)計(jì)目的15
• 2.2 方案選擇與理論分析15-20
• 2.3 設(shè)計(jì)思路20-21
• 2.4 整體結(jié)構(gòu)以及尺寸21-22
• 2.4.1 整體結(jié)構(gòu)21
• 2.4.2 結(jié)構(gòu)尺寸21-22
• 2.5 HFSS仿真22-25
• 2.6 小結(jié)25-27
• 第3章 基于左手結(jié)構(gòu)天線研究27-79
• 3.1 左手結(jié)構(gòu)天線總體結(jié)構(gòu)27-30
• 3.2 輸入阻抗分析30-58
• 3.2.1 透鏡微帶天線輸入阻抗分析方法30
• 3.2.2 透鏡微帶天線輸入阻抗分析思路30
• 3.2.3 透鏡陣列天線輸入阻抗分析30-37
• 3.2.4 毫米波透鏡尺寸對(duì)于阻抗影響37-41
• 3.2.5 天線頻率對(duì)于阻抗影響41-43
• 3.2.6 介質(zhì)材料對(duì)于阻抗影響43-49
• 3.2.7 左手結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)于阻抗的影響49-58
• 3.3 波束角寬度分析58-77
• 3.3.1 透鏡微帶天線波束角寬度分析方法58
• 3.3.2 透鏡微帶天線波束角寬度分析思路58
• 3.3.3 透鏡陣列天線波束角寬度分析58-66
• 3.3.4 毫米波透鏡尺寸對(duì)于波束角影響66-71
• 3.3.5 天線頻率對(duì)于波束角影響71-72
• 3.3.6 介質(zhì)材料對(duì)于波束角影響72-77
• 3.4 小結(jié)77-79
• 第4章 天線基本仿真79-95
• 4.1 微帶天線仿真分析79-83
• 4.1.1 微帶天線尺寸計(jì)算79-80
• 4.1.2 微帶天線仿真分析80-83
• 4.2 微帶陣列天線仿真分析83-89
• 4.2.1 陣元間距仿真分析84-85
• 4.2.2 微帶天線饋電網(wǎng)絡(luò)分析85-87
• 4.2.3 微帶陣列天線仿真87-89
• 4.3 毫米波透鏡微帶陣列天線的仿真89-91
• 4.3.1 毫米波透鏡微帶陣列天線的仿真分析89-91
• 4.4 基于左手材料的小型化定向天線仿真91-94
• 4.5 小結(jié)94-95
• 結(jié)論95-97
• 參考文獻(xiàn)97-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文99-101
• 致謝101

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本文編號(hào)：665195