本文關(guān)鍵詞：印刷頻掃天線與錐狀波束天線研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：平面印刷天線由于其剖面低、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕及易加工、易集成等優(yōu)點(diǎn)成為近年來天線領(lǐng)域發(fā)展迅速的一個重要分支,廣泛應(yīng)用于軍事和無線通信領(lǐng)域。然而具有不同方向圖特性的平面印刷天線在實(shí)際使用時,仍存在一些明顯的性能缺陷。本文針對印刷頻率掃描天線和錐狀波束天線在實(shí)際應(yīng)用中尚存的性能缺陷,進(jìn)行深入分析研究并給出解決方案。本論文的主要創(chuàng)新性工作可以概括如下：1.基于印刷工藝實(shí)現(xiàn)的低耗高增益低副瓣頻率掃描天線陣列：針對印刷傳輸線在高頻和電長度較大情況下?lián)p耗過大而無法實(shí)現(xiàn)高增益頻率掃描天線的問題,提出了基于偶模雙面懸置空氣帶狀線慢波移相結(jié)構(gòu)的頻率掃描縫隙天線陣列,實(shí)現(xiàn)了低頻率資源占用率、低損耗、高增益、低副瓣的良好性能,在8.9GHz-10.6GHz頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)-27.5°至+46°的波束掃描,16單元縫隙直線陣列測試增益為15.5dBi,頻帶內(nèi)增益起伏小于2.5dB,副瓣電平20dB。該方案中移相結(jié)構(gòu)、饋電功分器、縫隙輻射單元可以獨(dú)立設(shè)計(jì),為低耗印刷頻率掃描天線陣列的設(shè)計(jì)提供了新解決方案。2.利用錐狀波束單元進(jìn)行柵瓣組陣的高增益大傾角雙波束和錐狀波束陣列天線：針對常見錐狀波束陣列天線和雙波束陣列天線隨著天線口徑的增大,波束傾斜角度逐漸減小,口徑效率降低的問題,提出錐狀波束單元柵瓣組陣方案,以同時實(shí)現(xiàn)大傾角和高增益。設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)測中雙波束矩形陣列天線在±49.4°的波束指向角上獲得了16.6dBi增益；錐狀波束圓環(huán)陣列天線在±48°波束指向角上獲得了9dBi增益。文中給出詳細(xì)的陣列理論分析和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。3.多點(diǎn)饋電形式的寬帶圓貼片錐狀波束天線：針對錐狀波束貼片天線帶寬較窄的問題,提出了多點(diǎn)環(huán)路饋電形式的圓形貼片,利用環(huán)路和貼片的雙諧振以及磁耦合效應(yīng),實(shí)測低剖面圓貼片錐狀波束天線在0.13γ0的電高度下實(shí)現(xiàn)了65.3%的相對阻抗帶寬,且整個帶寬范圍內(nèi)方向圖性能穩(wěn)定。詳細(xì)給出了該設(shè)計(jì)的原理分析、參數(shù)研究和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。4.錐狀波束和筆狀波束可重構(gòu)的共口徑寬帶圓貼片天線：針對現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中半域覆蓋波束可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)復(fù)雜的缺陷,提出了不同配置的多點(diǎn)環(huán)路饋電方案,實(shí)現(xiàn)了同時具有筆狀波束和錐狀波束的可重構(gòu)的寬帶圓貼片天線,實(shí)測中筆狀波束相對帶寬27.2%,錐狀波束相對帶寬45.9%,重疊帶寬24%,該方案全部使用PCB工藝制作,設(shè)計(jì)制作簡單。給出了相應(yīng)的原理分析、參數(shù)研究和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：平面印刷天線 頻率掃描天線 錐狀波束天線 雙波束天線 波束可重構(gòu)
【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】：2015
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-22
• 1.2.1 頻率掃描天線研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 錐狀波束天線研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.3 雙波束天線研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容22-24
• 2 低耗印刷頻率掃描陣列天線研究24-50
• 2.1 引言24
• 2.2 低損耗頻掃移相單元24-41
• 2.2.1 低耗印刷偶模雙面懸置帶狀線25-30
• 2.2.2 偶模雙面懸置帶狀線傳輸特性30-31
• 2.2.3 頻掃移相單元設(shè)計(jì)原理31-34
• 2.2.4 低耗頻掃移相單元設(shè)計(jì)34-38
• 2.2.5 移相單元的色散特性及設(shè)計(jì)指導(dǎo)38-41
• 2.3 低耗低副瓣高增益頻掃天線設(shè)計(jì)41-49
• 2.3.1 天線總體設(shè)計(jì)與測試42-44
• 2.3.2 測試分析44-47
• 2.3.3 結(jié)果討論47-49
• 2.3.4 設(shè)計(jì)指導(dǎo)49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 3 利用錐狀波束單元和柵瓣實(shí)現(xiàn)高增益大傾角的雙波束及錐狀波束陣列天線研究50-80
• 3.1 引言50
• 3.2 基于錐狀波束單元的高增益大傾角雙波束陣列天線50-63
• 3.2.1 利用柵瓣組陣的矩形平面陣列分析52-55
• 3.2.2 陣列中的錐狀波束單元設(shè)計(jì)55-56
• 3.2.3 陣列結(jié)構(gòu)及測試結(jié)果56-58
• 3.2.4 結(jié)果分析與討論58-60
• 3.2.5 小傾角雙波束陣列天線設(shè)計(jì)與討論60-62
• 3.2.6 設(shè)計(jì)指導(dǎo)62-63
• 3.3 基于錐狀波束單元的高增益大傾角錐狀波束陣列天線63-79
• 3.3.1 圓環(huán)陣列陣函數(shù)分析63-65
• 3.3.2 單圓環(huán)陣列柵瓣位置分析65-67
• 3.3.3 波束切換分析67-69
• 3.3.4 多圓環(huán)陣列分析69-70
• 3.3.5 設(shè)計(jì)實(shí)例70-75
• 3.3.6 結(jié)果分析與討論75-78
• 3.3.7 設(shè)計(jì)指導(dǎo)78-79
• 3.4 本章小結(jié)79-80
• 4 多點(diǎn)饋電寬帶圓貼片錐狀波束天線80-92
• 4.1 引言80
• 4.2 寬帶圓貼片錐狀波束天線80-87
• 4.2.1 采用多點(diǎn)饋電的寬帶圓貼片錐狀波束天線結(jié)構(gòu)80-82
• 4.2.2 天線工作原理分析82-84
• 4.2.3 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)分析84-87
• 4.3 設(shè)計(jì)實(shí)例87-91
• 4.3.1 仿真與實(shí)測87-90
• 4.3.2 結(jié)果分析與討論90-91
• 4.4 設(shè)計(jì)指導(dǎo)91
• 4.5 本章小結(jié)91-92
• 5 錐狀波束和筆狀波束可重構(gòu)寬帶圓貼片天線92-118
• 5.1 引言92
• 5.2 采用多點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)寬帶波束可重構(gòu)圓貼片天線可行性研究92-95
• 5.3 采用兩點(diǎn)饋電實(shí)現(xiàn)錐狀波束性能研究95-98
• 5.4 寬帶波束可重構(gòu)圓貼片天線設(shè)計(jì)98-107
• 5.4.1 天線結(jié)構(gòu)98-100
• 5.4.2 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)分析100-107
• 5.5 設(shè)計(jì)實(shí)例107-117
• 5.5.1 仿真與實(shí)測107-112
• 5.5.2 結(jié)果分析與討論112-117
• 5.6 設(shè)計(jì)指導(dǎo)117
• 5.7 本章小結(jié)117-118
• 6 結(jié)束語118-121
• 致謝121-123
• 參考文獻(xiàn)123-133
• 附錄133-134

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  本文關(guān)鍵詞：印刷頻掃天線與錐狀波束天線研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：258550