基片集成波導(dǎo)漏波天線及其陣列研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-25 05:21
漏波天線自上世紀(jì)40年代被提出以來,就因其良好的輻射特性和頻率掃描特性成為天線領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,并被廣泛應(yīng)用于飛行器、高分辨率雷達(dá)以及移動(dòng)衛(wèi)星地面站等無線通信系統(tǒng)中。二十一世紀(jì)初期,基片集成波導(dǎo)作為一種新型的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)被提出,它集成了傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)和平面導(dǎo)波結(jié)構(gòu)的長處,具有高功率容量、低剖面結(jié)構(gòu)以及低加工成本等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于各類微波器件的設(shè)計(jì)中,同時(shí)也為漏波天線的研究注入了新的生機(jī)與活力。本文基于基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu),對(duì)漏波天線及其陣列的高效率、高增益、波束賦形以及方向圖可重構(gòu)這幾方面的特性進(jìn)行了研究,并設(shè)計(jì)了一系列適用于不同應(yīng)用領(lǐng)域的新型漏波天線結(jié)構(gòu)。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作總結(jié)如下:1.基于雙;旌陷椛浞椒,提出了一種具有雙波束和低旁瓣輻射特性的基片集成波導(dǎo)漏波天線陣列。該陣列由工作在基波輻射模式和-1次空間諧波輻射模式的兩個(gè)天線單元構(gòu)成。采用不對(duì)稱的能量循環(huán)反向饋電結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了可雙端口切換饋電、雙波束切換輻射的特性;通過對(duì)每個(gè)天線單元的口面場進(jìn)行泰勒分布設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了輻射方向圖的低旁瓣特性。分析了該天線陣列的S參數(shù)、輻射方向圖、增益和效率等特性,并與其他文獻(xiàn)進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的...
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 漏波天線的研究現(xiàn)狀
1.2.2 基片集成波導(dǎo)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 基片集成波導(dǎo)漏波天線研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
2 基本理論與方法
2.1 周期性漏波結(jié)構(gòu)輻射機(jī)理
2.2 漏波天線的輻射特性參數(shù)
2.2.1 波束指向角
2.2.2 波束寬度
2.2.3 輻射效率
2.3 實(shí)現(xiàn)特定口面場分布的漏波天線設(shè)計(jì)方法
2.4 基片集成波導(dǎo)漏波天線理論
3 雙波束低旁瓣漏波天線陣列研究
3.1 工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 雙波束的產(chǎn)生
3.1.2 低旁瓣的實(shí)現(xiàn)
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 S參數(shù)
3.2.2 輻射方向圖
3.2.3 增益和效率
3.2.4 比較和分析
3.3 本章小結(jié)
4 帶有循環(huán)饋電網(wǎng)絡(luò)的高效率漏波天線陣列研究
4.1 原理和方法
4.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
4.2.1 基波輻射天線單元
4.2.2 -1次空間諧波輻射天線單元
4.2.3 基片集成波導(dǎo)漏波天線陣列
4.3 結(jié)果和分析
4.3.1 仿真結(jié)果
4.3.2 測試結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 波束疊加方向圖賦形漏波天線陣列研究
5.1 工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1.1 縫隙周期的選擇
5.1.2 縫隙長度的漸變
5.1.3 縫隙寬度的設(shè)計(jì)
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 S參數(shù)
5.2.2 輻射方向圖
5.2.3 增益和效率
5.3 本章小結(jié)
6 復(fù)合縫隙波束賦形漏波天線研究
6.1 原理和方法
6.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
6.2.1 由賦形方向圖確定疊加波束的波束指向角
6.2.2 不同縫隙周期的-1次空間諧波輻射天線結(jié)構(gòu)
6.2.3 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與其輻射電場之間的關(guān)系研究
6.2.4 加權(quán)系數(shù)的選擇及復(fù)合縫隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
6.3 結(jié)果和分析
6.3.1 波束賦形漏波天線的仿真結(jié)果
6.3.2 提高輻射效率的雙層能量循環(huán)饋電網(wǎng)絡(luò)
6.3.3 雙層天線陣列的加工原型和實(shí)測結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
7 方向圖可重構(gòu)基片集成波導(dǎo)漏波天線研究
7.1 原理和方法
7.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
7.3 加工和偏置
7.4 結(jié)果和分析
7.5 本章小結(jié)
結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3823012
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 漏波天線的研究現(xiàn)狀
1.2.2 基片集成波導(dǎo)的研究現(xiàn)狀
1.2.3 基片集成波導(dǎo)漏波天線研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
2 基本理論與方法
2.1 周期性漏波結(jié)構(gòu)輻射機(jī)理
2.2 漏波天線的輻射特性參數(shù)
2.2.1 波束指向角
2.2.2 波束寬度
2.2.3 輻射效率
2.3 實(shí)現(xiàn)特定口面場分布的漏波天線設(shè)計(jì)方法
2.4 基片集成波導(dǎo)漏波天線理論
3 雙波束低旁瓣漏波天線陣列研究
3.1 工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 雙波束的產(chǎn)生
3.1.2 低旁瓣的實(shí)現(xiàn)
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 S參數(shù)
3.2.2 輻射方向圖
3.2.3 增益和效率
3.2.4 比較和分析
3.3 本章小結(jié)
4 帶有循環(huán)饋電網(wǎng)絡(luò)的高效率漏波天線陣列研究
4.1 原理和方法
4.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
4.2.1 基波輻射天線單元
4.2.2 -1次空間諧波輻射天線單元
4.2.3 基片集成波導(dǎo)漏波天線陣列
4.3 結(jié)果和分析
4.3.1 仿真結(jié)果
4.3.2 測試結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
5 波束疊加方向圖賦形漏波天線陣列研究
5.1 工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1.1 縫隙周期的選擇
5.1.2 縫隙長度的漸變
5.1.3 縫隙寬度的設(shè)計(jì)
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 S參數(shù)
5.2.2 輻射方向圖
5.2.3 增益和效率
5.3 本章小結(jié)
6 復(fù)合縫隙波束賦形漏波天線研究
6.1 原理和方法
6.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
6.2.1 由賦形方向圖確定疊加波束的波束指向角
6.2.2 不同縫隙周期的-1次空間諧波輻射天線結(jié)構(gòu)
6.2.3 天線結(jié)構(gòu)參數(shù)與其輻射電場之間的關(guān)系研究
6.2.4 加權(quán)系數(shù)的選擇及復(fù)合縫隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
6.3 結(jié)果和分析
6.3.1 波束賦形漏波天線的仿真結(jié)果
6.3.2 提高輻射效率的雙層能量循環(huán)饋電網(wǎng)絡(luò)
6.3.3 雙層天線陣列的加工原型和實(shí)測結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
7 方向圖可重構(gòu)基片集成波導(dǎo)漏波天線研究
7.1 原理和方法
7.2 結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)
7.3 加工和偏置
7.4 結(jié)果和分析
7.5 本章小結(jié)
結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3823012
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