本文關鍵詞：寬帶圓極化平面反射陣的研究與設計　出處：《北京交通大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 平面反射陣 圓極化 旋轉角度法 寬頻帶 基片集成波導 口徑效率

【摘要】：平面反射陣天線因其高增益、低剖面、低損耗和易加工等優(yōu)點,已被廣泛應用于深空探測、雷達和衛(wèi)星通信等領域。但反射陣的缺點是工作帶寬窄,因此自從反射陣的概念提出后就有大量研究集中在展寬其工作帶寬方面。如今線極化反射陣的雙頻、多頻技術以及寬帶技術均已有很多成熟的設計方案,而由于圓極化反射陣的工作機理不同于線極化反射陣,分析起來較復雜,因此目前針對圓極化寬帶技術的研究還比較少。然而,相比于線極化天線,圓極化天線的抗干擾性更強,更適用于各種惡劣環(huán)境,應用也越來越廣泛,因此對圓極化反射陣的研究非常必要。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下：1.提出了將旋轉角度法應用于尺寸固定的交叉振子單元設計圓極化反射陣的方法,并同時設計了固定角度但變尺寸的交叉振子反射陣作為對比,結果證實了采用旋轉交叉振子設計的圓極化反射陣具有更寬的工作帶寬和更低的交叉極化電平。2.提出了兩種帶支節(jié)的新型圓環(huán)寬帶圓極化單元結構,對這兩種圓極化單元的工作機理進行了詳細分析,并分別用這兩種單元設計了相應的反射陣天線,且與用傳統(tǒng)開縫圓環(huán)單元結構設計的圓極化反射陣進行了對比,驗證了所提出的兩種圓極化單元的寬帶特性。3.為了抑制微帶單元的表面波激勵,提升反射陣的增益和口徑效率,將基片集成波導結構應用于反射陣單元的設計當中,并以變尺寸正方形微帶貼片為例,分別設計了僅有正方形貼片、帶金屬邊以及帶基片集成波導背腔等三種單元結構及相應的反射陣天線,驗證了采用基片集成波導背腔結構確實能夠提高反射陣的增益和口徑效率,但帶寬有所降低。
[Abstract]:Planar reflector array antenna has been widely used in deep space exploration, radar and satellite communication due to its advantages of high gain, low profile, low loss and easy processing. Since the concept of reflection array was put forward, a lot of research has been focused on broadening its bandwidth. Nowadays, there are many mature design schemes for linear polarization reflectors, such as dual-frequency, multi-frequency technology and broadband technology. However, because the working mechanism of circular polarization reflectors is different from linear polarization reflectors, the analysis is more complex, so there are few researches on circular polarization broadband technology. However, compared with linear polarization antennas. Circular polarization antenna is more anti-jamming, more suitable for all kinds of harsh environment, and more and more widely used. Therefore, it is very necessary to study circular polarization reflectors. The main work and innovation of this paper are as follows: 1. A method of applying rotation angle method to design circular polarization reflectors with fixed size cross-oscillator elements is proposed. At the same time, the cross-oscillator reflector array with fixed angle and variable size is designed as a contrast. The results show that the circular polarization reflector designed by rotating cross oscillator has wider working bandwidth and lower cross polarization level. Two novel circular circular polarization cell structures with branch links are proposed. The working mechanism of the two kinds of circular polarization elements is analyzed in detail, and the corresponding reflector antenna is designed by using the two elements. And compared with the circular polarization reflectance array designed with the traditional slit ring element structure, the broadband characteristics of the proposed two circular polarization elements are verified. 3. In order to suppress the surface wave excitation of the microstrip element. In order to improve the gain and aperture efficiency of the reflector array, the substrate integrated waveguide structure is applied to the design of the reflecting array elements. Taking the variable-size square microstrip patch as an example, only the square patch is designed. Three kinds of cell structures such as metal edge and substrate integrated waveguide back cavity and the corresponding reflector antenna verify that the gain and aperture efficiency of the reflector array can be improved by using the substrate integrated waveguide back cavity structure. But the bandwidth has been reduced.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN820

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本文編號：1367333