天線(xiàn)和濾波器是艦船射頻前端非常重要的兩個(gè)物理器件,對(duì)系統(tǒng)的整體性能起到了非常大的作用。傳統(tǒng)方法通常將天線(xiàn)和濾波器獨(dú)立設(shè)計(jì),再利用阻抗匹配電路將兩者連接,這種設(shè)計(jì)方法增加了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,因此,本文采用濾波器綜合方法對(duì)天線(xiàn)與濾波器進(jìn)行集成化設(shè)計(jì),省去了阻抗匹配設(shè)計(jì),減小了整體尺寸與損耗。本文主要的研究?jī)?nèi)容與研究成果包括如下幾個(gè)方面:1.用濾波器綜合設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了一款微帶型帶通均勻阻抗濾波器天線(xiàn)。該濾波器天線(xiàn)由兩個(gè)微帶均勻阻抗發(fā)卡型諧振器、一段平行耦合線(xiàn)和一個(gè)倒L天線(xiàn)組成。設(shè)計(jì)思路是將天線(xiàn)代替濾波器的最后一階諧振器,用平行耦合線(xiàn)將諧振器與天線(xiàn)進(jìn)行耦合,得到濾波器天線(xiàn)。設(shè)計(jì)好的濾波器天線(xiàn)既有濾波性能,又有輻射性能,濾波器天線(xiàn)是一個(gè)整體,不需要設(shè)計(jì)匹配電路,簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì),且比濾波器與天線(xiàn)直接級(jí)聯(lián)的方法減少了一個(gè)諧振器,減小了系統(tǒng)尺寸與損耗。2.針對(duì)上述均勻阻抗濾波器天線(xiàn)在倍頻段有寄生通帶的問(wèn)題,本文提出利用階梯阻抗諧振器Stepped Impedance Resonator（SIR）替換均勻阻抗諧振器。SIR諧振器由不同寬度的兩種微帶線(xiàn)串聯(lián)而成,可以通過(guò)調(diào)節(jié)微帶線(xiàn)的寬度比和長(zhǎng)度比,改變諧... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)艦船研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

阿利·伯克級(jí)驅(qū)逐艦(a)艦船整體圖(b)桅桿天線(xiàn)布局圖

(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(xiàn)(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測(cè)試回波損耗圖以上利用一個(gè)濾波器和一個(gè)天線(xiàn)陣列在平面內(nèi)直接級(jí)聯(lián)得到濾波器天線(xiàn)。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器天線(xiàn)[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線(xiàn)是一個(gè)濾波天線(xiàn)上下層級(jí)聯(lián)而成。該濾波器天線(xiàn)的濾波器置于天線(xiàn)地板下面，通過(guò)在地板上打小孔將濾波器與天線(xiàn)進(jìn)行耦合，這樣濾波器和天線(xiàn)共用一塊地板，可以減小天線(xiàn)的，并且該濾波器天線(xiàn)采用小孔耦合的形式實(shí)現(xiàn)的，濾波器與天線(xiàn)通過(guò)改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來(lái)的傳輸線(xiàn)。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線(xiàn)與單個(gè)天線(xiàn)的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。

(a) (b)圖 1.2 加匹配電路型濾波器天線(xiàn)(a)結(jié)構(gòu)示意圖(b)仿真/測(cè)試回波損耗圖以上利用一個(gè)濾波器和一個(gè)天線(xiàn)陣列在平面內(nèi)直接級(jí)聯(lián)得到濾波器天線(xiàn)。此外，也用上下層的結(jié)構(gòu)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器天線(xiàn)[7]。圖 1.3(a)所示的濾波器天線(xiàn)是一個(gè)濾波天線(xiàn)上下層級(jí)聯(lián)而成。該濾波器天線(xiàn)的濾波器置于天線(xiàn)地板下面，通過(guò)在地板上打小孔將濾波器與天線(xiàn)進(jìn)行耦合，這樣濾波器和天線(xiàn)共用一塊地板，可以減小天線(xiàn)的，并且該濾波器天線(xiàn)采用小孔耦合的形式實(shí)現(xiàn)的，濾波器與天線(xiàn)通過(guò)改變小孔的大位置調(diào)節(jié)阻抗匹配，省去了原來(lái)的傳輸線(xiàn)。但是，從圖 1.3(b)中可以看出，這種設(shè)法在增益曲線(xiàn)與單個(gè)天線(xiàn)的通帶寬度與增益存在較大差別，這是由于小孔耦合方法匹配帶寬小，不適用與帶寬較寬的領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雷達(dá)接收機(jī)的電磁兼容性分析[J]. 李蓓.  電子科技. 2014(11)
[2]平行耦合線(xiàn)定向耦合器的設(shè)計(jì)[J]. 師鵬燕,王敏錫,趙明洪.  信息技術(shù). 2009(06)
[3]一種新型傳輸零點(diǎn)可控的微帶帶通濾波器[J]. 陳董,黃曉東,程崇虎.  南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[4]交叉耦合濾波器設(shè)計(jì)與傳輸零點(diǎn)的獨(dú)立性分析[J]. 程興,蘇濤,梁昌洪.  微波學(xué)報(bào). 2006(01)
[5]射頻和微波元器件的測(cè)試[J]. 蔣曉紅.  測(cè)控技術(shù). 2004(01)
[6]艦載雷達(dá)電磁干擾與電磁兼容性分析[J]. 陳振邦.  環(huán)境技術(shù). 1997(06)

碩士論文
[1]天線(xiàn)遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 劉龍.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的濾波天線(xiàn)設(shè)計(jì)[D]. 周曉軍.南京航空航天大學(xué) 2012
[3]具有濾波特性微帶天線(xiàn)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 周治立.電子科技大學(xué) 2012
[4]救援接收機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 焦健.哈爾濱工程大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3135059