天線增益是衡量一個(gè)天線系統(tǒng)的主要指標(biāo),增益越高抗干擾能力越強(qiáng),通信距離也越遠(yuǎn),因此,高增益天線被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代雷達(dá)、移動(dòng)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(duì)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(jìn)行了詳細(xì)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(duì)龍伯透鏡天線增益的影響。(1)基于變換光學(xué)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(shè)計(jì)方案。仿真結(jié)果表明:采用該方法設(shè)計(jì)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(xué)和口徑天線理論,詳細(xì)分析了饋源輻射方向圖對(duì)龍伯透鏡天線增益的影響,并從理論上計(jì)算出了使傳統(tǒng)龍伯透鏡天線增益最高時(shí)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(duì)于一個(gè)真實(shí)的饋源天線,當(dāng)其半功率波束寬度在68°附近時(shí),其對(duì)應(yīng)的龍伯透鏡天線增益最高。設(shè)計(jì)加工了幾款不同類型... 

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

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)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(dá)到提高增益的效果。文獻(xiàn)［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(dá)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(xiàn)［５］和［６］提供了一種多層龍伯透鏡的設(shè)計(jì)準(zhǔn)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(dá)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(xiàn)間；（ｂ）文獻(xiàn)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(dá)到提高增益的效果。文獻(xiàn)［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(dá)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(xiàn)［５］和［６］提供了一種多層龍伯透鏡的設(shè)計(jì)準(zhǔn)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(dá)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(xiàn)間；（ｂ）文獻(xiàn)間??３??


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