文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
微带平板反射阵天线的研究与设计
姓名:窦智童
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:杨峰
20100501
摘要伴随着雷达系统和长距离通讯的蓬勃发展,高增益天线变得必不可少。相比传统的抛物面天线和相控阵天线,微带平板反射阵天线具有剖面低、质量轻、效率高、方向图可重构、加工方便等优势,应用前景十分广阔。本文首先对微带平板反射阵天线的研究进展和热点问题进行了归纳总结,介其次在对各种微带贴片单元进行分析和比较的基础上,阐述了展宽平板反射阵天线带宽的方法,并利用双圆环微带单元设计和制作了带宽为%的频段圆口径平板反射阵天线,实测结果与仿真结果基本吻合;提出了一种双频疜共口面平板反射阵天线设计方案,利用频率选择表面〈喜鉑竺娼鹗舻板,以减小两层阵面间的相互影响,仿真结果表明天线性能良好,很好地解决了最后介绍了矩形贴片极化变换的基本原理和栅格平板反射阵天线的设计步实测结果表明其具备较好的方向图及较佳的信号接收质量。关键词:微带平板反射阵天线,宽带,双圆环结构,双频共口面,栅格反射面绍了其基本原理。口径复用问题。骤,并对模型进行了仿真分析;设计制作了一款频段偏馈卫星电视接收天线,
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签名:塑童签名:塞丝童独创性声明论文使用授权日期:如年日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:日期:
撬。”串◎口口甲昭◇口昭第一章引言夺◎微带平板反射阵天线的研究意义和概念介绍本章主要简述徽带平板反射阵天线的研究意义和历史背景,微带平板反射阵天线国内外研究现状和发展趋势,以及本文的主要工作和内容安排。伴随着雷达系统和长距离通讯的蓬勃发展,高增益天线变得必不可少。传统的高增益天线主要是抛物面天线和大型阵列天线。然而,抛物面天线体积大、质量重、又因其固有的曲面结构,制作比较困难,特别是在毫米波频段。。虽然强制馈电的大型相控阵天线可以满足宽角电扫描的要求,却存在成本过高、损耗大、效率相对过低的劣势。“平板反射阵天线”的概念,现如今,阵列单元多采用印刷微带形式,所以又叫“微带平板反射阵天线”。微带平板反射阵天线的反射面是平面结构,由大量无源微带谐振单元规则排列组成,采用馈源照射的空馈方式一。通过调节介质板上每个微带单元尺寸,调节反射系数相位,补偿馈源到阵面各个单元的空间相位差,使得反射波在特定方向上实现同相位叠加,。调节微带单元反射系数相位的形式和方法很多静糠帜谌萁胖卦诘诙轮薪微带平板反射阵天线采用空馈形式,相比大型强制馈电阵列天线无需功分器,绍。图枝节型图桨夥瓷湔筇煜呓峁雇及遄雍驮不教煌=
,天线效率较高,一般情况ィ本弑复笳沤巧璧挠诺恪F桨反射阵天线是平板低剖面结构,采用印刷微带单元,和抛物面天线相比体积小、质量轻、容易折叠展开。又因为阵面的每个微带单元都是相位调节的因素,波束赋形相对容易。综上所述,微带平板反射阵天线结合了抛物面天线和阵列天线的诸多优点,在空间、卫星通讯等领域应用前景广阔。当然,微带平板反射阵天线也有其固有的缺点:带宽太窄。这主要是由两方面原因造成的:≡吹秸竺娓鞲鑫⒋ピ>嗬氩煌烦滩钍瞧德实暮谄德时浠时,各个贴片需要补偿的空间相位差也会随之变化。而贴片在设计时尺寸已经固定,随频率变化会带来增益下降、波束偏差等问题。⒋煜叩ピ1旧淼恼匦砸仓圃剂苏宸瓷湔筇煜叩拇怼对于展宽带宽的方法将着重在第二、三章中介绍。反射阵天线的概念最早˙、、】在上世纪年代提出。终端短路长度不同的波导单元作为阵列单元.,由馈源进行空馈照射,能量经开路端耦合进入波导单元,传输至短路端,经全反射后再辐射,调节波导的长度实现空间相位差的补偿,在远场形成固定的波束。因早期微波传输使用的频率较低、波导体积大,显得过于笨重,所以此类型反射阵天线并没有得到广泛应世纪八十年代,伴随印刷微带天线的发展,使得反射