本文針對單層方形微帶貼片天線3dB軸比波束寬度拓寬問題,提出在保持方形微帶貼片天線原有性能的基礎(chǔ)上,采用短路針加載技術(shù)和枝節(jié)延伸策略增加貼片和地板間的垂直位移電流,進(jìn)而增大主極化方向輻射強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)改進(jìn)模型主極化方向上天線增益的提升,改善3dB軸比波束寬度。針對微帶天線阻抗帶寬窄的固有特性,基于微帶貼片耦合諧振理論,使用附加寄生貼片技術(shù)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)模型阻抗帶寬的增加。首先,面向高純度圓極化波現(xiàn)實(shí)需求,搜集和整理國內(nèi)外3dB軸比波束寬度提升技術(shù)最新研究成果。將加載短路針技術(shù)引入方形微帶天線軸比寬度拓寬領(lǐng)域之中。其次,作為后續(xù)研究的基礎(chǔ),本文先行詳述了微帶天線輻射與設(shè)計的基本理論,重點(diǎn)討論了微帶天線貼片諧振特性和加載短路針技術(shù)基本理論。再次,為了實(shí)現(xiàn)圓極化特性,本文研究了雙饋點(diǎn)單層方形微帶貼片天線模型,在此基礎(chǔ)上,討論天線各參數(shù)對天線電參數(shù)和輻射特性的影響。針對微帶貼片天線阻抗帶寬窄的問題,利用微帶貼片間耦合諧振特性理論,提出使用附加寄生貼片技術(shù)拓寬頻帶寬度的基本方法,進(jìn)而形成雙層微帶天線模型。為拓寬方形微帶天線的3dB軸比波束寬度,對雙饋點(diǎn)方形單層微帶貼片天線采用短路針加載技術(shù),并探索加載短路針技術(shù)在方形微帶貼片天線設(shè)計中適用性。在此基礎(chǔ)上,對加載短路針的雙層微帶貼片天線寬角軸比特性和阻抗帶寬特性開展研究。結(jié)果表明,加載短路針的雙層微帶貼片天線的寬角軸比特性和阻抗帶寬特性存在一定的矛盾,以單層加載短路針的微帶天線研究為過渡,創(chuàng)新性地提出使用枝節(jié)延伸技術(shù)以實(shí)現(xiàn)雙層貼片天線總體性能最優(yōu)。通過模型建立、HFSS仿真和天線實(shí)驗數(shù)據(jù)分析,對方案進(jìn)行驗證,并研究各參數(shù)對天線性能的影響,進(jìn)一步,對枝節(jié)延伸寬軸比波束雙層方形微帶天線進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)阻抗帶寬和軸比波束寬度的雙提升。本文將基本雙層方形微帶天線、加載短路針雙層方形微帶天線以及枝節(jié)延伸的寬軸比波束的雙層方形微帶天線三者結(jié)果進(jìn)行比較,在實(shí)驗上說明本文所提方法的可行性。最后,為使上述天線適應(yīng)實(shí)際需求,本文還設(shè)計了附加饋電網(wǎng)絡(luò)。首先,根據(jù)天線饋電點(diǎn)的位置和饋電性能的需要,設(shè)計了一款饋電網(wǎng)絡(luò);其次,分析其輸出端口幅值、相位特性及其隔離度,并進(jìn)行優(yōu)化;最后,將功分器與天線進(jìn)行整體聯(lián)調(diào),給出貼合實(shí)際的一款寬軸比波束方形圓極化微帶天線。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN820
【部分圖文】：

第一章 緒論子有 90°相位差，以此類推，如圖 1.2 所示。利滯后 90°，依次來實(shí)現(xiàn)圓極化特性。最終，通束寬度實(shí)測結(jié)果為 126°。繼而，在文獻(xiàn)[7]中，。其由一對較長的平面微帶偶極子天線，一對較型耦合饋電結(jié)構(gòu)以及背腔反射器。其中較短的偶天線實(shí)現(xiàn)的是右手圓極化波輻射。通過在地板上天線的 3dB 軸比波束寬度在基礎(chǔ)模型上拓寬約 B 寬角軸比特性。

地板加背腔結(jié)構(gòu)的天線模型

軸比波束寬度，選取合適的短路針位置，該天線實(shí)現(xiàn) 153°的寬角軸比和 67MHz 的阻抗頻帶寬度。圖1.4 短路針加載技術(shù)微帶天線模型 圖1.5 切角十字縫隙天線模型2016 年，澳門大學(xué)劉能武等人提出一種介質(zhì)板懸置天線[9]，通過兩對平行縫隙實(shí)現(xiàn) 120°3dB 軸比波束寬度特性。同年，南京郵電大學(xué)通過對方形貼片天線加載縫隙和切角的方法提出一種切角十字縫隙微帶天線[10]。該天線采用單饋點(diǎn)邊饋饋電形式，利用天線結(jié)構(gòu)不對稱性分離簡并模，生成兩個幅度相等，相差 90°的正交模，形成圓極化波。作者以對角線上點(diǎn)為原點(diǎn)，在方型貼片四個角切不同半徑的 90°扇形結(jié)構(gòu)
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王斌;曲新波;張宏蘇;;短路針加載矩形微帶貼片天線的研究[J];軍事通信技術(shù);2006年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫超;衛(wèi)星導(dǎo)航自適應(yīng)抗干擾陣列天線及短波天線調(diào)諧器研究[D];西安電子科技大學(xué);2016年

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1 成亞云;圓極化天線軸比特性與結(jié)構(gòu)關(guān)系研究[D];東南大學(xué);2017年

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6 章敏;衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中的圓極化天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 張薇;短路針加載對微帶天線性能影響規(guī)律的研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 王揚(yáng)智;寬頻帶微帶天線的研究及設(shè)計實(shí)現(xiàn)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

9 沈楠;微帶天線的寬頻帶技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

本文編號：2879835