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《超寬帶微帶天線及共形波導縫隙陣列天線的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要為了滿足無線通信，雷達目標探測等民用和軍用的需求，本文針對應用于超寬帶(uwB)通信系統(tǒng)的小型化微帶天線和應用于毫米波探測系統(tǒng)的柱面共形波導縫隙天線陣列的分析設計及工程實現(xiàn)問題進行了深入的研究。主要研究進展包括以下兩個方面：1．提出了一種平面型準偶極子UWB天線結構，并以此為基礎，進一步提出了兩種具有阻帶特性的超寬帶(uwB)天線結構，完成了這三種新型UWB天線的仿真設計和實驗研究。首先參考漸變偶極子立體型寬帶天線結構形式，提出了半圓準偶極子平面型UWB天線結構，結合該天線在不同頻點的表面電流分布
2、，分析了該天線能夠實現(xiàn)超寬帶工作的原理，進行了天線性能的仿真分析和結構參數(shù)優(yōu)化設計，制作了實驗樣品，實測得到該天線在3GHz～11GHz內(nèi)VSWR均小于2，完全可以滿足超寬帶系統(tǒng)對于天線的要求。接著，在該平面型準偶極子天線的饋線上引入U形DGS帶阻諧振器，使得該天線具備阻斷某一頻段內(nèi)信號干擾的功能，分析了U形DGS結構參數(shù)對于天線性能的影響，研制了具有單阻帶特性的小型化UWB天線，并對天線特性進行了測試，輸入端駐波比頻響特性測試結果與仿真結果一致。最后，通過在半圓形輻射單元上加載半波長諧振縫隙，設計了
3、具有雙阻帶特性的超寬帶天線，并且從等效電路的角度對該天線進行了分析。天線實測結果表明，該天線在兩個窄帶3,5GHz--4．25GHz和5．5GHz,,-6．05GHz內(nèi)的電壓駐波比基本超過2，而在2．8GHz-11GHz的其他頻帶內(nèi)電壓駐波比均小于2，同時，該天線在H面內(nèi)基本保持全向輻射的特性。一2．設計了一種基于圓環(huán)形彎波導的諧振性縫隙天線陣列，解決了陣列輻射單元布局、饋電網(wǎng)絡優(yōu)化設計以及工程實現(xiàn)中的關鍵技術，研制成功了柱面共形縫隙陣列天線實驗樣品。首先，基于全波仿真軟件(HFSS)，提取圓環(huán)形彎波
4、導輻射縫隙等效導納參數(shù)。接著，討論了大型環(huán)形縫隙陣列方向圖的近似計算方法。在圓周面內(nèi)，利用全波仿真軟件計算得到的單個縫隙的輻射特性，通過方向圖疊加，計算了整個環(huán)形陣列的周向輻射特性；在垂直面內(nèi)，討論了常用的幾種直線陣列形式，并給出了具體的計算實例。最后，根據(jù)天線方向性圖指標要求，利用前面計算結果設計了Ka波段柱面共形波導縫隙天線陣列以及其饋電網(wǎng)絡，包括單層波導一微帶過渡，探討了一種新的加工方法，制作了工作在Ka波段的圓柱共形波導縫隙陣列天線實驗樣品，并完成了天線方向性圖和輸入端反射系數(shù)的實驗測試。該天
5、線在較小的體積內(nèi)可以實現(xiàn)相對較高的增益，適合柱面載體毫米波系統(tǒng)的應用。關鍵詞：超寬帶天線，缺陷地結構(DGs)，槽線諧振器，具有阻帶的超寬帶天線，準偶極子天線，圓環(huán)形波導縫隙天線，柱面共形天線AbstractInordertomeetthenced．sofnationalcivilandmilitaryapplicationsforwirelesscommunications，radarsystem，thisdissertationmakesstudieson．thecompactUWBprinted
6、antennawithband-notchedcharacteristicanda’millimeterwavecylindricalconformalwaveguideslotanfenna．Theauthor'smaincontributionincludestwopartsasfollows：1．Aquasi-dipoleplanarultra-wideband(U、釉)antennaispresented．Onthebasisofthisantenna，twoUWBantennaswimban
7、d-notchedcharacteristicaredesignedandtested．Firstofall，acompactultra-widebandantennaisdesignedwimreferencetothethree-dimensionalbroadbanddipoleantennastmcture．Thisantennamaintainswidebandperformancefrom3GHzto11GHzforVSWR<2andc觚fullymeettherequirementsof
8、Ultra·Widebandsystem．Atthesametime，thereasonwhytheantennacanmaintainUltra—widehandperformanceisanalyzedbasedonthesurfacecurrentdistributionatdifferentfrequencies．Then，aU-shapeslotisembeddedatthecenterofthegroundformingaDGS，whichc
