本文關(guān)鍵詞：基于諧振式反射器的寬帶定向天線研究

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【摘要】：針對寬帶定向天線應(yīng)用中普遍存在的剖面大、面積大的問題,提出了諧振式反射器(RBR,Resonance-Based Reflector)的概念。由于其具有很寬的同相反射頻帶和非周期結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),利用其設(shè)計(jì)小型化,低剖面的寬帶定向天線將極具優(yōu)勢。本文研究了RBR的特性,并利用RBR設(shè)計(jì)了多款性能優(yōu)異的寬帶定向天線,主要工作如下:1、利用傳輸線理論和諧振器理論分析所提出的諧振式反射器概念,推導(dǎo)了諧振式反射器的阻抗公式以及反射系數(shù)公式,并設(shè)計(jì)了一種圓環(huán)型反射器來驗(yàn)證對RBR理論推導(dǎo)的正確性。同時(shí)研究了其工作機(jī)理以及電磁特性,對后文設(shè)計(jì)寬帶定向天線具有較大的指導(dǎo)意義。最后比較了RBR與人工磁導(dǎo)體,突出了諧振式反射器在定向天線設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢。2、利用圓環(huán)型反射器設(shè)計(jì)線極化寬帶定向天線。以扇形天線為輻射器,首先利用兩組不同參數(shù)的圓環(huán)型反射器設(shè)計(jì)了兩種不同性能的天線,其剖面分別為0.09λ與0.1λ,證明了諧振式反射器的可調(diào)性。然后通過在天線上方加載一圓環(huán)引向器的方式解決了單層反射器天線的前后比會隨頻率升高迅速下降的問題。最后利用兩個(gè)圓環(huán)型反射器設(shè)計(jì)了一款“雙模輻射”天線,該天線在工作頻段的低頻段與高頻段分別向+z軸與-z軸方向輻射,該天線定向性良好,其剖面僅為0.2λ。3、利用圓環(huán)型反射器設(shè)計(jì)圓極化寬帶定向天線。以阿基米德螺旋天線為輻射器,首先設(shè)計(jì)單層圓環(huán)型反射器天線,天線剖面為0.09λ。然后利用圓環(huán)型反射器與PEC組成雙頻反射器,大大改善天線在工作頻帶高頻段的定向性。另外,利用上一部分的方法設(shè)計(jì)了一款剖面僅有0.2λ的“雙模輻射”天線。最后設(shè)計(jì)了一款CPW饋電的阿基米德螺旋縫天線,通過在在天線末端加載電阻的方法改善了其圓極化特性,該天線剖面僅為0.1λ。4、介紹了UWB天線的時(shí)域特性,包括天線的群時(shí)延,相關(guān)系數(shù),波形展寬系數(shù)以及波形響應(yīng),然后,以文中一款基于RBR的天線為例,對其時(shí)域性能進(jìn)行了評估。結(jié)果表明,該天線時(shí)域特性良好,說明RBR不會對UWB天線的時(shí)域特性造成影響。
【學(xué)位授予單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN822.8

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本文編號：1294040