新型超寬帶Vivaldi天線設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-06-12 12:37
【摘要】:隨著無(wú)線通信和電子對(duì)抗技術(shù)的迅猛發(fā)展,系統(tǒng)對(duì)無(wú)線發(fā)射和接收中的各種微波射頻器件提出了非?量痰囊,其中之一便是要求包括天線在內(nèi)的各種微波有源和無(wú)源器件實(shí)現(xiàn)超寬帶工作。超寬帶、高性能微波有源無(wú)源器件設(shè)計(jì)以及超寬帶天線設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前微波器件和天線設(shè)計(jì)技術(shù)研究的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。為滿足無(wú)線通信和電子對(duì)抗技術(shù)的發(fā)展和需求,本文設(shè)計(jì)了二種分別工作在0.5~3GHz和3~12GHz頻率范圍內(nèi)的超寬帶天線,它們的工作帶寬分別為6倍頻和4倍頻;該天線采用了小型平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),適用于機(jī)動(dòng)性、小型化特性等要求較高的無(wú)線通信和電子對(duì)抗系統(tǒng)。本文在對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)所介紹的各種平面超寬帶天線研究和分析基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)型超寬帶Vivaldi天線設(shè)計(jì)的兩種新方法;論文仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該類天線具有超寬帶特性和較好的輻射方向性特性;利用這兩種天線的設(shè)計(jì)方法,論文分別在0.5~3GHz和3~12GHz頻率范圍內(nèi)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了天線的高效率輻射,獲得了較高的天線增益和較好的天線輻射方向圖。
【圖文】:
翁邋<1邐P-15)逡逑根據(jù)圖2-2的結(jié)構(gòu)關(guān)系可以獲得式(2-16):逡逑t_R,,-R,邐R^-R,R,_l-r逡逑21邐R邋21邐.邋0■邐(2-16)逡逑2逡逑由等式(2-16)可知,變量a、t和o■中有兩個(gè)變量已知,則該天線的結(jié)構(gòu)確定。逡逑對(duì)數(shù)周期振子天線的振子將由集合線輸送過(guò)來(lái)的能量吸收并且由輻射區(qū)的振子結(jié)逡逑構(gòu)向自由空間中輻射。同時(shí),天線中不處于諧振頻率的振子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于處在諧振中的逡逑振子數(shù)目,所以,這些非諧振的振子也能分到少量的高頻能量,同時(shí)再通過(guò)調(diào)節(jié)天線的逡逑其他單元的長(zhǎng)度,可以將天線中反射波降到最低。這時(shí)候可以近似的認(rèn)為天線的阻抗特逡逑性與集合線的阻抗特性保持一致,該天線為行波天線。逡逑對(duì)數(shù)周期天線作為一種端射天線,其最大輻射方向與天線自身最長(zhǎng)對(duì)稱振子指向最逡逑短對(duì)稱振子的方向保持一致。由于天線的工作頻率是處在不斷的變化當(dāng)中
周長(zhǎng)為對(duì)應(yīng)諧振頻率的波長(zhǎng)的整數(shù)倍的時(shí)候,天線的主輻射方向即為天線的軸線方向。逡逑圖2-3螺旋天線結(jié)構(gòu)示意圖逡逑螺旋天線結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,同軸線內(nèi)芯與螺旋狀導(dǎo)線相連接,同軸線外部與螺旋逡逑天線底座圓盤相連接,己知圓盤的直徑為也且取值在3/4到3/2邋^之間。天線的螺線的逡逑粗細(xì)對(duì)天線的影響不大,一般直徑。荩玻埃暗剑保玻埃。從示意圖中可知,螺圈的直徑為A逡逑螺圈之間的間距為又螺距角為ct,螺線沿螺線主軸方向纏繞iV圈,螺線的主軸長(zhǎng)度可逡逑以表示為Z=AW,螺旋周長(zhǎng)螺圈一圈的長(zhǎng)度/:逡逑I邋=邋ylc2邋+邋S2,tana=S/C邐(2-17)逡逑可見(jiàn),螺旋天線中的四個(gè)參數(shù)變量/,C,^和^中只有其中任意兩個(gè)變量是獨(dú)立的,逡逑當(dāng)螺距S為0時(shí),此時(shí)螺旋天線是一個(gè)二維的平面天線。當(dāng)C為0時(shí),此時(shí)的螺線就是逡逑一根直導(dǎo)線。逡逑螺旋天線的工作狀態(tài)受到本身電尺寸的影響。當(dāng)S8《^時(shí)
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN822.8
本文編號(hào):2709540
【圖文】:
翁邋<1邐P-15)逡逑根據(jù)圖2-2的結(jié)構(gòu)關(guān)系可以獲得式(2-16):逡逑t_R,,-R,邐R^-R,R,_l-r逡逑21邐R邋21邐.邋0■邐(2-16)逡逑2逡逑由等式(2-16)可知,變量a、t和o■中有兩個(gè)變量已知,則該天線的結(jié)構(gòu)確定。逡逑對(duì)數(shù)周期振子天線的振子將由集合線輸送過(guò)來(lái)的能量吸收并且由輻射區(qū)的振子結(jié)逡逑構(gòu)向自由空間中輻射。同時(shí),天線中不處于諧振頻率的振子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于處在諧振中的逡逑振子數(shù)目,所以,這些非諧振的振子也能分到少量的高頻能量,同時(shí)再通過(guò)調(diào)節(jié)天線的逡逑其他單元的長(zhǎng)度,可以將天線中反射波降到最低。這時(shí)候可以近似的認(rèn)為天線的阻抗特逡逑性與集合線的阻抗特性保持一致,該天線為行波天線。逡逑對(duì)數(shù)周期天線作為一種端射天線,其最大輻射方向與天線自身最長(zhǎng)對(duì)稱振子指向最逡逑短對(duì)稱振子的方向保持一致。由于天線的工作頻率是處在不斷的變化當(dāng)中
周長(zhǎng)為對(duì)應(yīng)諧振頻率的波長(zhǎng)的整數(shù)倍的時(shí)候,天線的主輻射方向即為天線的軸線方向。逡逑圖2-3螺旋天線結(jié)構(gòu)示意圖逡逑螺旋天線結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,同軸線內(nèi)芯與螺旋狀導(dǎo)線相連接,同軸線外部與螺旋逡逑天線底座圓盤相連接,己知圓盤的直徑為也且取值在3/4到3/2邋^之間。天線的螺線的逡逑粗細(xì)對(duì)天線的影響不大,一般直徑。荩玻埃暗剑保玻埃。從示意圖中可知,螺圈的直徑為A逡逑螺圈之間的間距為又螺距角為ct,螺線沿螺線主軸方向纏繞iV圈,螺線的主軸長(zhǎng)度可逡逑以表示為Z=AW,螺旋周長(zhǎng)螺圈一圈的長(zhǎng)度/:逡逑I邋=邋ylc2邋+邋S2,tana=S/C邐(2-17)逡逑可見(jiàn),螺旋天線中的四個(gè)參數(shù)變量/,C,^和^中只有其中任意兩個(gè)變量是獨(dú)立的,逡逑當(dāng)螺距S為0時(shí),此時(shí)螺旋天線是一個(gè)二維的平面天線。當(dāng)C為0時(shí),此時(shí)的螺線就是逡逑一根直導(dǎo)線。逡逑螺旋天線的工作狀態(tài)受到本身電尺寸的影響。當(dāng)S8《^時(shí)
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TN822.8
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 元媛;姜巖峰;;射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)綜述[J];半導(dǎo)體技術(shù);2006年11期
2 李青俠;張力;;無(wú)線通信中的多天線技術(shù)綜述[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2006年09期
,本文編號(hào):2709540
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