隨著近年來移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,移動用戶數(shù)量急劇增加,移動數(shù)據(jù)流量也將呈爆炸式增長。然而,頻譜資源卻非常緊缺,因此,用戶數(shù)量大、頻譜資源緊缺的矛盾日益突出。為了解決這一問題,智能天線技術(shù)應(yīng)運而生。智能天線通過控制天線的波束方向和形狀提高通信系統(tǒng)的容量和質(zhì)量,通過波束切換技術(shù)和可重構(gòu)技術(shù)等方法實現(xiàn)。天線陣是智能天線系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一,最常用的是線陣和矩形平面陣,但是這兩種天線陣不易提供全方位角波束掃描,并且在掃描過程中波束形狀和增益會發(fā)生變化,而圓環(huán)陣列天線可以彌補以上不足,因此,本文對波束切換/可重構(gòu)圓環(huán)陣天線進行了研究,并取得以下成果:（1）根據(jù)圓環(huán)陣列天線的基本理論,通過MATLAB仿真對圓環(huán)陣的方向性及變化規(guī)律進行了探究,主要探究了半徑波長比、陣元數(shù)目和陣元電流大小對方向圖的影響。通過仿真,得到了在水平面形成雙波束所需要的條件及陣元電流分布,并且通過循環(huán)改變陣元電流大小的幅控方式實現(xiàn)了波束切換功能。（2）設(shè)計了一款工作頻段為3.4GHz～3.6GHz的內(nèi)嵌式微帶饋電印刷單極子天線,以印刷單極子天線作為陣元,設(shè)計了一款6元圓環(huán)陣列天線,運用HFSS電磁仿真軟件進行仿真優(yōu)化,實現(xiàn)... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１圓環(huán)陣列天線示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｉｒｃｕｌａｒ?ａｒｒａｙ?ａｎｔｅｎｎａ??

?大連海事大學碩士學位論文???２．２微帶單極子天線的介紹??微帶單極子天線的基本結(jié)構(gòu)如圖２．２所示，從中可以看出，微帶單極子天線??主要包括了地板、輻射貼片和介質(zhì)板等。介質(zhì)基板厚度很雹存在很小的損耗，??在其兩側(cè)刻蝕了金屬接地板以及輻射貼片。需要指出的是，微帶單極子和微帶天??線存在差異，主要表現(xiàn)在地板結(jié)構(gòu)不同，微帶天線接地板完全覆蓋介質(zhì)基板，單??極子天線接地板在輻射貼片處沒有接地板，只在饋線部分有接地板，因此，微帶??天線為單向輻射，而微帶單極子天線可以實現(xiàn)電磁波的全向輻射。此外，微帶單??極子天線還有比普通微帶天線更寬的頻帶，且不易受到介質(zhì)基片上高介電常數(shù)材??料的影響等優(yōu)點。當前存在的微帶單極子天線主要包括了三角形、梯形、圓形、??矩形以及橢圓形等各種不同形狀［３９］。??１?？?？?Ｉ?＊??；，ＷＭ?．??ｗｉ??，＿?議??Ｌ?Ｎ／．ＪＶ??重??圖２．２微帶單極子＿線結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ１?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｍｏｎｏｐｏｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??１?１?ｉ??Ｉ－?ｉ??２．３功分器的相關(guān)介紹??微波功率分配器簡稱功分器，是一種無一路輸入信號能量分成兩路或多路輸??出相等或不相等能量的器件。通常，大功率微波功率分配器會采用同軸線或波導(dǎo)??結(jié)構(gòu)，中小功率微波功率分配器會采用微帶或帶狀線結(jié)構(gòu)。本文采用微帶結(jié)構(gòu)進??行設(shè)計，所以下面主要介紹微帶功分器的原理。??功分器是一種多端口微波網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)輸入功率為輸出功率是??／５２，／３３，／５４．．．尸？，則對于無耗無源的多路功分器來說，有巧＝／＞２＋／？３＋尸４

?大連海事大學碩士學位論文???在二者的相互作用下，有源振子輻射的能量可以集中在主輻射方向。反射器主要??影響天線前后比，但是其對八木天線各方面的影響比引向器小，所以一般只有一??個；而引向器在一定數(shù)量范圍內(nèi)數(shù)量越多，天線增益越大，定向性也越好。??ｉｆ??ｉＪ４???＾??／??１?２?Ｎ－ｌ??Ａ?＾、?Ｙ?Ｊ??反射器＾?ＡＭ?引向器??有‘振子??圖２．８八木天線結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．８?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｙａｇｉ?ａｎｔｅｎｎａ??八木天線從實際意義來講就是一個直線陣列天線，只對其中的有源振子進行??饋電，無源振子通過和有源振子的耦合作用產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，調(diào)節(jié)振子長度和??間距可以控制電流分配比，從而改變天線方向圖。與天線性能聯(lián)系最密切的物理??量是波長；Ｉ，根據(jù)導(dǎo)線長度與波長關(guān)系，導(dǎo)線呈現(xiàn)兩種狀態(tài)。當導(dǎo)線長度大于Ａ??Ｉ?４??整數(shù)倍時，呈現(xiàn)感性；反之，則呈現(xiàn)容性。如圖２．８所示，有源振子是半波振子，??當工作在中心頻率時，有源振子呈現(xiàn)純電阻狀態(tài)，產(chǎn)生諧振。引向器長度小于有??源振子，呈現(xiàn)容性，相反，反射器呈現(xiàn)感性，這樣，引向器和反射器的電流相位??依次超前，就增強了有源振子輻射方向的方向性。．??八木天線具有結(jié)構(gòu)簡單、方向性強、抗干擾、價格低廉等優(yōu)點；缺點是頻帶??相對較窄，增益相對較低，所以常將其組成天線陣使用。它在超短波和微波波段??應(yīng)用廣泛，在軍事應(yīng)用中，！艦艇上為排除控振雷達的搜索盲區(qū)而使用八木天線來??增強抗干擾能力；在生活應(yīng)用中，八木天線可以增強電視或收音機的信號，消除??斷斷續(xù)續(xù)的信號等［４（Ｍ２］。??２


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