本文關(guān)鍵詞：混合饋電寬帶圓極化天線及其陣列技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 圓極化天線 寬帶天線 微帶天線 混合饋電 天線陣列

【摘要】：圓極化天線由于具有發(fā)射接收極化角度的任意性、抑制法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響、抗多徑干擾等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于衛(wèi)星通信、定位導(dǎo)航、射頻識(shí)別等各類無(wú)線通信系統(tǒng)中�，F(xiàn)代高速率、大容量的無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)天線的帶寬以及帶寬內(nèi)的輻射性能提出了更高要求。因此,本文結(jié)合科研課題,以無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)寬帶圓極化天線的需求為背景,對(duì)微帶天線的圓極化寬頻帶方法、圓極化天線的寬帶饋電方法以及基于耦合效應(yīng)的寬帶圓極化微帶天線陣列展開了研究。作者的主要工作可以概括為：1.對(duì)帶線探針混合饋電結(jié)構(gòu)的寬帶圓極化微帶天線進(jìn)行了研究,提出了帶線探針混合饋電結(jié)構(gòu)在寬帶定向圓極化天線和寬帶雙圓極化微帶天線中的設(shè)計(jì)方法。研究了帶線探針混合饋電的單饋點(diǎn)切角圓極化微帶天線,采用增加天線高度的方法來(lái)展寬天線的圓極化帶寬,而帶線探針混合饋電解決了單個(gè)探針饋電阻抗不匹配的問(wèn)題；研究了L形帶線與探針混合饋電的雙饋點(diǎn)圓極化微帶天線,混合饋電結(jié)構(gòu)具有功率分配、相位延遲和阻抗匹配的作用,所設(shè)計(jì)的天線不需要額外的饋電網(wǎng)絡(luò),具有尺寸小、帶寬寬的特點(diǎn)；研究了L形帶線與探針混合饋電的雙圓極化微帶天線,通過(guò)激勵(lì)方形貼片的對(duì)角線模式,再利用L形帶線的四分之一波長(zhǎng)傳輸模式,在保證天線寬帶雙圓極化性能的前提下兩個(gè)端口仍獲得了好的隔離度。對(duì)三種帶線探針混合饋電的圓極化天線均加工了實(shí)物并測(cè)試,測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了帶線探針混合饋電結(jié)構(gòu)的有效性。2.對(duì)縫隙結(jié)構(gòu)混合饋電的寬帶圓極化天線進(jìn)行了研究,分析了縫隙結(jié)構(gòu)混合饋電來(lái)展寬天線圓極化帶寬和改善輻射性能的作用。設(shè)計(jì)了中心加載十字形縫隙的方形貼片和加載H形縫隙的切角貼片,采用縫隙-雙線混合饋電的方式獲得了對(duì)稱的輻射方向圖和較低的交叉極化,驗(yàn)證了縫隙-雙線混合饋電結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)探針饋電更優(yōu)越的輻射性能；設(shè)計(jì)了加載彎折縫隙的印刷振子天線,在一對(duì)振子臂上加載彎折縫隙引入的電容分量為交叉振子在較寬頻帶內(nèi)提供90。的相位差,再加上同軸線-帶線-縫隙混合饋電結(jié)構(gòu),該天線在無(wú)需額外相移網(wǎng)絡(luò)的情況下仍獲得寬的圓極化帶寬；研究了加載電磁帶隙結(jié)構(gòu)的寬帶圓極化天線,采用4×4的矩形周期電磁帶隙結(jié)構(gòu)對(duì)旋轉(zhuǎn)45�？p隙的兩個(gè)等效正交輻射場(chǎng)產(chǎn)生相位差900的相位延遲,成功設(shè)計(jì)了蘑菇形結(jié)構(gòu)和高阻抗表面結(jié)構(gòu)的兩種低剖面寬帶圓極化天線。對(duì)三組縫隙結(jié)構(gòu)混合饋電天線進(jìn)行實(shí)物加工并測(cè)試,驗(yàn)證了仿真結(jié)果。3.對(duì)加載旋轉(zhuǎn)耦合單元的寬帶圓極化天線進(jìn)行了研究,采用多種形式的旋轉(zhuǎn)耦合結(jié)構(gòu)來(lái)增加天線的帶寬。設(shè)計(jì)了加載旋轉(zhuǎn)耦合切角貼片的微帶天線,激勵(lì)出旋轉(zhuǎn)切角貼片的“線-圓-線”輻射模式,獲得了比單個(gè)切角貼片寬的圓極化帶寬；設(shè)計(jì)了加載旋轉(zhuǎn)金屬片的寬帶圓極化微帶天線,加載的耦合旋轉(zhuǎn)金屬片在天線的軸比曲線中引入新的諧振點(diǎn),拓寬了天線的圓極化帶寬,此外對(duì)比了縫隙-雙線混合饋電和探針耦合饋電兩種饋電結(jié)構(gòu)在該天線設(shè)計(jì)中對(duì)方向圖性能的影響；設(shè)計(jì)了加載旋轉(zhuǎn)縫隙的寬帶全向圓極化天線,結(jié)合旋轉(zhuǎn)縫隙的環(huán)形電流和豎直金屬片上的垂直電流以輻射出全向圓極化波,而加載另一組的旋轉(zhuǎn)耦合縫隙在阻抗曲線中引入新的諧振點(diǎn)展寬了天線的阻抗帶寬。三類天線的實(shí)測(cè)結(jié)果均表明旋轉(zhuǎn)耦合技術(shù)能夠獲得寬的圓極化帶寬。4.對(duì)基于耦合效應(yīng)的寬帶圓極化微帶陣列進(jìn)行了研究。研究了方向一致緊密排布的切角貼片陣列,研究了其陣元間距、陣元耦合與陣列軸比帶寬、陣列增益間的關(guān)系,成功建立了采用帶線探針混合饋電的2×2和4×4的一致緊密排布陣列。研究了依次旋轉(zhuǎn)緊密排布的貼片陣列,通過(guò)減小陣元間距解決旋轉(zhuǎn)陣列在對(duì)角面交叉極化高的問(wèn)題,分別研究了旋轉(zhuǎn)方形貼片和旋轉(zhuǎn)切角貼片的有源阻抗,最后建立了二階帶線探針混合饋電的旋轉(zhuǎn)切角貼片陣列,利用切角貼片中的兩個(gè)諧振模式獲得了較寬的增益帶寬。分別對(duì)兩種陣列加工了2×2陣元的實(shí)物,實(shí)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了基于耦合效應(yīng)圓極化陣列性能的優(yōu)越性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN820

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何征宇;微波喇叭圓極化天線[J];遙測(cè)遙控;1994年03期

2 尚軍平;傅德民;蔣帥;鄧穎波;;圓極化天線特性參數(shù)測(cè)量方法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期

3 張暉;;圓極化天線綜述及在無(wú)線通信中的應(yīng)用(下)[J];家電檢修技術(shù);2009年17期

4 沈麗英，，卿顯明;微波電視高增益圓極化天線的設(shè)計(jì)[J];西部廣播電視;1995年06期

5 董曉娟,路志勇;機(jī)載全向圓極化天線[J];無(wú)線電工程;2004年04期

6 李現(xiàn)亭,齊文軍,白龍江,何其洪;圓極化天線在艦地圖像傳輸中的應(yīng)用[J];無(wú)線電工程;2004年06期

7 吳東;徐立勤;;基于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法研究三振子圓極化天線[J];通信技術(shù);2007年11期

8 張暉;;圓極化天線綜述及在無(wú)線通信中的應(yīng)用(上)[J];家電檢修技術(shù);2009年15期

9 高初;賴清華;陳明;;一種新型U頻段圓極化介質(zhì)棒天線[J];雷達(dá)與對(duì)抗;2013年01期

10 李世智;一種臨近有限尺寸導(dǎo)電平板的圓極化天線的輻射[J];通信學(xué)報(bào);1983年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王安娜;章文勛;;寬頻帶圓極化天線的優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

2 項(xiàng)陽(yáng);錢祖平;王增和;;同相潰電十字振子圓極化天線的設(shè)計(jì)和分析[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第三冊(cè)）[C];2006年

3 洪萬(wàn)鑄;謝仲啟;吳旭升;蕭保成;林育德;;射頻辨識(shí)技術(shù)之圓極化讀碼天線設(shè)計(jì)[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

4 潘超一;高X

本文編號(hào)：1279709