隨著5G時(shí)代的到來(lái),毫米波技術(shù)的研究日益深入,同時(shí)也對(duì)毫米波頻段的無(wú)線通信系統(tǒng)提出了更高的要求。天線作為通信系統(tǒng)射頻前端極為重要的部件,也向著小型化、圓極化、低成本、集成化、寬帶化的方向發(fā)展。近年來(lái),新型的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)集成基片間隙波導(dǎo)（ISGW）為毫米波頻段的天線設(shè)計(jì)提供了新的思路。本文采用該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)圍繞毫米波圓極化縫隙行波天線的寬帶化、陣列化應(yīng)用做出了相關(guān)的研究,主要工作如下:（1）提出了一種兩層結(jié)構(gòu)的脊ISGW饋電的圓極化縫隙行波天線。該天線由巧妙組合的兩個(gè)窄縫作為圓極化輻射器,使用脊ISGW對(duì)縫隙進(jìn)行耦合饋電,從而實(shí)現(xiàn)了圓極化波的輻射。通過(guò)縫隙的等效電路和電場(chǎng)分布對(duì)天線的左/右旋圓極化產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)剖析,從而給出了結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)流程。仿真結(jié)果表明,該天線的3dB相對(duì)軸比帶寬為26.8%,-10dB相對(duì)阻抗帶寬為70.2%,最大增益為6.4dBi。（2）提出了一種三層結(jié)構(gòu)的微帶型ISGW饋電的圓極化縫隙行波天線。該天線的圓極化輻射器及圓極化產(chǎn)生機(jī)理與上述天線一致,其區(qū)別在于采用微帶型ISGW對(duì)縫隙進(jìn)行耦合饋電,從而實(shí)現(xiàn)了圓極化波的輻射。仿真結(jié)果表明,該天線的3dB相對(duì)軸比帶寬為36... 

【文章來(lái)源】：云南大學(xué)云南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

毫米波徽帶國(guó)極化陣列天線1131

而波導(dǎo)縫隙圓極化天線由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，剖面較低也逐漸成為波導(dǎo)圓極化天線??的主流研宄方向之一。２００４年，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人提出了一種矩形金屬波導(dǎo)??饋電的非諧振式圓極化縫隙天線。如圖１．３所示，該天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用分離的??“人”型縫隙產(chǎn)生圓極化，該文通過(guò)矩量法來(lái)設(shè)計(jì)縫隙尺寸，之后用電磁仿真軟??件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證［１８］。２００６年，他們?cè)诮饘俨▽?dǎo)中填充介質(zhì)擴(kuò)寬了人型縫隙的??工作帶寬，此外，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)給出了四種不同類(lèi)型參數(shù)對(duì)應(yīng)的最佳縫隙間距，??以使得天線陣具有軸比性能和副瓣電平性能［１９］。２０１１年，Ｄｅｖｉ?Ｖ?Ｐ等人對(duì)文獻(xiàn)??［１８］［１９］所做的工作進(jìn)行了實(shí)物測(cè)試，驗(yàn)證了前人的理論推導(dǎo)結(jié)果［２Ｇ］。值得注意的??是，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人設(shè)計(jì)的矩形金屬波導(dǎo)圓極化天線均工作在Ｃ波段，為??順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，２０１６年，國(guó)內(nèi)學(xué)者試著將傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)應(yīng)用于Ｋａ波段則［２２］。??如圖１．４所示，文獻(xiàn)［２１沖所報(bào)道的天線將Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ所設(shè)計(jì)的天線單元組??成１Ｘ１９的圓極化陣列，通過(guò)在非標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)中填充一半介質(zhì)的方式來(lái)展寬帶寬，??通過(guò)在波導(dǎo)中填充聚四氟乙烯的方法來(lái)抑制柵瓣，最終獲得了約３．７５ＧＨｚ的軸??比帶寬。??

而波導(dǎo)縫隙圓極化天線由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，剖面較低也逐漸成為波導(dǎo)圓極化天線??的主流研宄方向之一。２００４年，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人提出了一種矩形金屬波導(dǎo)??饋電的非諧振式圓極化縫隙天線。如圖１．３所示，該天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用分離的??“人”型縫隙產(chǎn)生圓極化，該文通過(guò)矩量法來(lái)設(shè)計(jì)縫隙尺寸，之后用電磁仿真軟??件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證［１８］。２００６年，他們?cè)诮饘俨▽?dǎo)中填充介質(zhì)擴(kuò)寬了人型縫隙的??工作帶寬，此外，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)給出了四種不同類(lèi)型參數(shù)對(duì)應(yīng)的最佳縫隙間距，??以使得天線陣具有軸比性能和副瓣電平性能［１９］。２０１１年，Ｄｅｖｉ?Ｖ?Ｐ等人對(duì)文獻(xiàn)??［１８］［１９］所做的工作進(jìn)行了實(shí)物測(cè)試，驗(yàn)證了前人的理論推導(dǎo)結(jié)果［２Ｇ］。值得注意的??是，Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ等人設(shè)計(jì)的矩形金屬波導(dǎo)圓極化天線均工作在Ｃ波段，為??順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，２０１６年，國(guó)內(nèi)學(xué)者試著將傳統(tǒng)矩形波導(dǎo)應(yīng)用于Ｋａ波段則［２２］。??如圖１．４所示，文獻(xiàn)［２１沖所報(bào)道的天線將Ｇｉｏｒｇｉｏ?Ｍｏｎｔｉｓｃｉ所設(shè)計(jì)的天線單元組??成１Ｘ１９的圓極化陣列，通過(guò)在非標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)中填充一半介質(zhì)的方式來(lái)展寬帶寬，??通過(guò)在波導(dǎo)中填充聚四氟乙烯的方法來(lái)抑制柵瓣，最終獲得了約３．７５ＧＨｚ的軸??比帶寬。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型雙極化波導(dǎo)縫隙天線研究[J]. 宋國(guó)棟,李建新,張金平,高鐵.  現(xiàn)代雷達(dá). 2010(12)
[2]任意極化波導(dǎo)縫隙天線[J]. 孟明霞,丁曉磊,張鳳林,胡皓全.  遙測(cè)遙控. 2008(06)
[3]新型毫米波天線綜述[J]. 方大綱,李興國(guó),朱逸農(nóng).  制導(dǎo)與引信. 1992(01)

碩士論文
[1]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的圓極化天線研究與仿真[D]. 蔣維.云南大學(xué) 2017
[2]兩端饋電的雙圓極化波導(dǎo)縫隙天線陣列[D]. 馬世娟.電子科技大學(xué) 2016
[3]圓極化波導(dǎo)縫隙天線的研究與設(shè)計(jì)[D]. 敬雪玲.電子科技大學(xué) 2016
[4]平面天線的雙頻和雙極化研究[D]. 孟明霞.電子科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3001070