天線增益是衡量一個天線系統(tǒng)的主要指標,增益越高抗干擾能力越強,通信距離也越遠,因此,高增益天線被廣泛應用在現(xiàn)代雷達、移動通信和衛(wèi)星通信等諸多領(lǐng)域。天線的口徑效率和輻射效率是影響天線增益的重要因素,因此,本文針對龍伯透鏡天線的口徑效率和磁性短波天線的輻射效率問題進行了詳細的研究和分析。1、分別研究了透鏡介電常數(shù)分布和饋源輻射方向圖對龍伯透鏡天線增益的影響。(1)基于變換光學原理以及廣義龍伯透鏡的聚焦特性,提出了一種具有高增益低剖面的平面廣義龍伯透鏡天線的設計方案。仿真結(jié)果表明:采用該方法設計的平面廣義龍伯透鏡天線不僅增益(18.4dB)比平面?zhèn)鹘y(tǒng)龍伯透鏡天線增益(17.8dB)高0.6dB,而且剖面比平面?zhèn)鹘y(tǒng)龍伯透鏡天線剖面低15%。(2)基于幾何光學和口徑天線理論,詳細分析了饋源輻射方向圖對龍伯透鏡天線增益的影響,并從理論上計算出了使傳統(tǒng)龍伯透鏡天線增益最高時所需饋源的最佳輻射方向圖公式。結(jié)果表明:傳統(tǒng)龍伯透鏡天線增益隨著饋源半功率波束寬度的增加先增大后減小,與天線類型無關(guān);且對于一個真實的饋源天線,當其半功率波束寬度在68°附近時,其對應的龍伯透鏡天線增益最高。設計加工了幾款不同類型... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２龍伯透鏡的平面波聚焦特性和折射率分布??

?第１章緒論???膠??ｎ（ｒ）?＝?ｙｊｌ－｛ｒｌ?Ｒ）２??圖１．２龍伯透鏡的平面波聚焦特性和折射率分布??提高透鏡天線增益的方法主要有兩種，一種是增大透鏡的口徑面積；另一種??是通過優(yōu)化透鏡的層厚和介電常數(shù)分布，使其通過透鏡后的出射波等幅同相，從??而達到提高增益的效果。文獻［１］提出了一種具有極高增益和孔徑效率的梯度折??射率超材料透鏡天線，主要通過在喇叭天線張口處加載超材料透鏡，使通過透鏡??后的出射波盡可能滿足等幅同相，從而達到提高天線增益的效果，如圖１．３所示。??謂；??（ａ）?（ｂ）??圖１．３超材料透鏡天線：⑷各部分拆卸圖；（ｂ）整體圖??文獻［５］和［６］提供了一種多層龍伯透鏡的設計準則，主要通過遺傳算法優(yōu)化??分層結(jié)構(gòu)和介電常數(shù)分布，使其增益達到限定條件下最優(yōu)，如圖１．４所示。??＿麵１：??（ａ）?（ｂ）??圖１．４龍伯透鏡優(yōu)化分層結(jié)構(gòu)：（ａ）文獻間；（ｂ）文獻間??３??

?第１章緒論???膠??ｎ（ｒ）?＝?ｙｊｌ－｛ｒｌ?Ｒ）２??圖１．２龍伯透鏡的平面波聚焦特性和折射率分布??提高透鏡天線增益的方法主要有兩種，一種是增大透鏡的口徑面積；另一種??是通過優(yōu)化透鏡的層厚和介電常數(shù)分布，使其通過透鏡后的出射波等幅同相，從??而達到提高增益的效果。文獻［１］提出了一種具有極高增益和孔徑效率的梯度折??射率超材料透鏡天線，主要通過在喇叭天線張口處加載超材料透鏡，使通過透鏡??后的出射波盡可能滿足等幅同相，從而達到提高天線增益的效果，如圖１．３所示。??謂；??（ａ）?（ｂ）??圖１．３超材料透鏡天線：⑷各部分拆卸圖；（ｂ）整體圖??文獻［５］和［６］提供了一種多層龍伯透鏡的設計準則，主要通過遺傳算法優(yōu)化??分層結(jié)構(gòu)和介電常數(shù)分布，使其增益達到限定條件下最優(yōu)，如圖１．４所示。??＿麵１：??（ａ）?（ｂ）??圖１．４龍伯透鏡優(yōu)化分層結(jié)構(gòu)：（ａ）文獻間；（ｂ）文獻間??３??


本文編號：2902285