發(fā)布時間：2019-03-18 14:52

【摘要】：針對現(xiàn)有W波段天線受到高的損耗、表面波等影響,以及市場對高集成和低成本天線系統(tǒng)的需求,為了實現(xiàn)高增益、高效率、高集成以及高可靠性的平面天線及陣列,本論文定量分析了傳統(tǒng)面?zhèn)鬏斁�以及新型的間隙波導(dǎo)(Gapwaveguide,GWG)在W波段的損耗特性,以此為基礎(chǔ),研究了基于低溫共燒陶瓷(Low temperature co-fired ceramic,LTCC)技術(shù)的W波段高性能寬帶、低損耗微帶線-矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器,用于W波段高效率天線系統(tǒng)的設(shè)計。深入研究了基于LTCC工藝和傳統(tǒng)印刷電路板(Printed circuit board,PCB)工藝的W波段寬帶、高增益的平面天線單元,并結(jié)合低損耗GWG傳輸線、寬帶低損耗的轉(zhuǎn)換器以及高增益天線單元,實現(xiàn)了高增益、高效率的平面陣列天線。本文主要工作如下:1.W波段傳輸線特性研究以及高性能微帶線-矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器設(shè)計:研究了傳統(tǒng)面?zhèn)鬏斁�在W波段的損耗特性。分別設(shè)計了基于LTCC工藝的和PCB工藝的W波段低損耗GWG傳輸線,用于滿足W波段大型陣列天線對低損耗饋電網(wǎng)絡(luò)的需求�；谏鲜鯣WG傳輸線設(shè)計了低損耗的GWG功分器網(wǎng)絡(luò),并與基片集成波導(dǎo)(Substrate integrated waveguide,SIW)功分器網(wǎng)絡(luò)進行了性能比較。設(shè)計了基于LTCC技術(shù)的用于測試傳輸線、天線性能以及天線封裝的寬帶、低損耗微帶線-矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器,給出了轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的等效電路,提取了腔體間的耦合系數(shù),分析了安裝誤差對轉(zhuǎn)換器性能的影響,并通過加工測試驗證了其傳輸特性。2.基于LTCC技術(shù)的W波段高性能封裝天線研究:提出了一種新型的LTCC封裝天線(Antenna in packaging,AiP)模型,以滿足惡劣環(huán)境對模塊化、高機械強度的封裝需求�；诖薃iP模型設(shè)計了一種高性能的LTCC封裝天線模塊,此模塊解決了傳統(tǒng)金屬封裝對天線電磁性能的屏蔽問題,并提高了封裝的性能。對W波段金絲互連進行了特性分析,且實現(xiàn)了 W波段有源芯片的封裝模塊,實驗驗證了此芯片封裝模塊良好的性能�；谏鲜龇庋b天線模塊以及有源芯片的封裝設(shè)計,實現(xiàn)了高性能的W波段有源封裝天線,為W波段的高集成系統(tǒng)的設(shè)計提供了有價值的參考。3.基于LTCC技術(shù)的GWG饋電的W波段高增益陣列天線研究:設(shè)計了一種基于LTCC技術(shù)的W波段高增益線極化天線陣列,通過在介質(zhì)填充金屬腔中設(shè)計一個引向器,實現(xiàn)了高增益的LTCC天線單元。設(shè)計了低損耗的垂直的雙層SIW-GWG混合饋電網(wǎng)絡(luò),雙層饋電網(wǎng)絡(luò)減小了陣列面積。為了提高了陣列性能,采用了低損耗的GWG饋電網(wǎng)絡(luò)對陣列進行饋電。設(shè)計了一種完全由SIW饋電的陣列天線用于與SIW-GWG混合饋電網(wǎng)絡(luò)饋電的陣列進行性能比較。設(shè)計了寬帶、低損耗的垂直SIW-SIW轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),SIW-GWG轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)以及矩形波導(dǎo)-GWG轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),用于陣列中不同層間以及不同類型傳輸線間的能量轉(zhuǎn)換�；谏鲜鼍�極化天線,通過在金屬腔表面設(shè)計引向器,實現(xiàn)了高增益的圓極化天線單元,并實現(xiàn)了圓極化的陣列天線。通過實物測試,證實了提出的LTCC線極化天線和圓極化天線優(yōu)異的寬帶、高增益的輻射特性。4.W波段高次模腔激勵的高效率天線子陣及其陣列研究:提出了一種高次模腔激勵的縫隙天線子陣,使用高次模腔激勵天線子陣,減少了饋電網(wǎng)絡(luò)數(shù)目,減小了饋電損耗,提高了天線效率。同時,降低了天線以及饋電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度,降低了 W波段對PCB工藝高加工精度的要求,降低了加工成本。為了進一步提高天線性能,采用了低損耗的GWG饋電網(wǎng)絡(luò)對陣列饋電。設(shè)計了低損耗寬帶的GWG-矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),用于天線的測量�；谏鲜鼍�極化天線,通過在四個矩形輻射縫隙處加載"L"形探針,實現(xiàn)了高增益的圓極化天線子陣,然后再結(jié)合低損耗的GWG饋電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了高增益高效率的W波段圓極化天線陣列。通過實驗驗證了提出的基于傳統(tǒng)PCB工藝的線極化和圓極化天線的高效率輻射特性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN822

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鄭啟倫;對稱開關(guān)邏輯的三值胞腔陣列[J];電子學(xué)通訊;1980年04期

2 DharmaP.Agrawal;林定基;;高速算術(shù)運算陣列[J];電子計算機動態(tài);1981年08期

3 何國;;高速計算與小粒度數(shù)據(jù)流陣列[J];計算機研究與發(fā)展;1986年05期

4 鄭啟倫,伍國榮;三維陣列細胞結(jié)構(gòu)圖的性質(zhì)及其定理[J];計算機學(xué)報;1980年02期

5 潘明,姜希莉;三維三值樹型細胞結(jié)構(gòu)的通用邏輯陣列[J];電子學(xué)報;1983年04期

6 馮丹,張江陵;構(gòu)造高可靠性盤陣列結(jié)構(gòu)的研究[J];計算機工程與科學(xué);1996年03期

7 林勇;羅文堅;錢海;王煦法;;n×n陣列胚胎電子系統(tǒng)應(yīng)用中的優(yōu)化設(shè)計問題分析[J];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報;2007年02期

8 艾水;;陣列天線結(jié)構(gòu)[J];電子機械工程;1993年05期

9 陳善繼;張銳戈;吳國慶;陳超;馬英;王濤;;極化敏感陣列及其應(yīng)用研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2009年05期

10 余愷;印明;宗曉杰;王營冠;王智;;基于壓縮感知的無線陣列及協(xié)同信號處理[J];計算機研究與發(fā)展;2014年01期

相關(guān)會議論文 前9條

1 馬玉榮;;一維方解石單晶微納陣列結(jié)構(gòu)的可控合成[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第05分會：無機化學(xué)[C];2014年

2 魏文博;葛廣路;;金納米棒垂直陣列的制備、表征與應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

3 葉小舟;齊利民;;硫化鋅納米碗陣列的制備及其在傳感方面的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第12分會場摘要集[C];2012年

4 蔡金光;齊利民;;基于二氧化鈦納米棒陣列結(jié)構(gòu)的自清潔寬波段全方向減反射涂層[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

5 李宏俊;陳展鵠;李麗玲;;LED陣列失效特性分析及探討[A];海峽兩岸第九屆照明科技與營銷研討會專題報告文集[C];2002年

6 毋芳芳;馬小健;馮金奎;錢逸泰;熊勝林;;三維Co_3O_4和CoO@C墻陣列形貌控制,形成機理以及鋰電性能的研究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

7 魏志祥;李梅;黃際勇;;導(dǎo)電聚合物納米結(jié)構(gòu)陣列的制備和性能研究[A];2007年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2007年

8 俞國軍;王森;鞏金龍;曹建清;朱德彰;;低能離子束輔助大面積制備納米點陣列[A];2006全國荷電粒子源、粒子束學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

9 鐘留彪;張軍昌;江林;;多功能化等離子體念珠結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 果然;基于中小孔徑陣列的超分辨測向算法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 姜家財;基于成對陣列的多信號檢測與測向算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 曹佳;端射天線陣列機理與應(yīng)用研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 楊京;時間調(diào)制陣列理論與共形陣列技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 代宇;憶阻器及其交叉陣列在數(shù)據(jù)存取和圖像識別中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2015年

6 柏艷飛;波導(dǎo)陣列中光學(xué)模擬與量子行走的研究[D];南京大學(xué);2015年

7 門丹丹;高衍射強度二維有序陣列/水凝膠復(fù)合體系及可視化傳感研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

8 周玉聰;新型三反射鏡準光腔及孔陣列結(jié)構(gòu)太赫茲輻射源的基礎(chǔ)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

9 張穎朦;基于金屬基底制備過渡金屬氧化物微納多級結(jié)構(gòu)陣列及儲鋰性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

10 張冠華;多級陣列結(jié)構(gòu)與類固溶復(fù)合體系的構(gòu)筑及電化學(xué)儲能研究[D];湖南大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 歐陽威信;半導(dǎo)體納米棒陣列的制備及其光電性能的測試[D];華南理工大學(xué);2015年

2 李淑彬;基于ZnO納米棒陣列的紫外光響應(yīng)性能研究[D];天津理工大學(xué);2015年

3 胡曉曉;金屬氧化物/二氧化鈦納米管陣列復(fù)合材料制備及其鋰電性能研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 丁江放;耦合微懸臂陣列集體振動模的光學(xué)囚禁及冷卻[D];中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所);2015年

5 賈小亞;鎳和氧化鎳有序孔陣列的構(gòu)筑及其性能研究[D];西南大學(xué);2015年

6 彭桃;基于遺傳算法的超聲稀疏陣列成像方法研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 楚東月;復(fù)合靜電吸附陣列的吸附性能研究及應(yīng)用[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

8 凌雪燕;多切口金納米圓環(huán)陣列光學(xué)特性研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

9 李鑫;基于MOS電阻陣列的紅外場景仿真系統(tǒng)驅(qū)動技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2015年

10 張俊波;基于實測數(shù)據(jù)的陣列校正與測向研究[D];電子科技大學(xué);2015年

，

本文編號：2442961