一、一种新型双极化口径耦合微带天线阵(论文文献综述)
任亚萍[1](2020)在《船用微带贴片天线的研究与设计》文中进行了进一步梳理对于远离陆地的船舶,定位和导航功能不可或缺,而船舶内部以及船舶与外界,均有通信的需求。无论是船用的定位系统、与外界的通信系统还是船只内部用于通信的WLAN、蓝牙等设备,天线都是其核心组成元件,对其的分析和优化价值要远大于其它部件。结合了圆极化技术以及双频技术的微带贴片天线,适用于船舶特殊工作环境,同时,可以较好的满足其对结构简单、性能优异以及多频工作等多功能复合的天线的需求。现有的单频以及双频圆极化微带天线设计,在天线结构、工作带宽以及增益等方面仍有很大的改进空间。本文针对船舶对结构更为简便、性能参数更加优异的天线的需求,主要做了如下工作:(1)就微带天线的基本参数及辐射机理进行了阐述与分析,并对常用的两种馈电技术、三种圆极化技术和三种双频技术进行了分析。(2)设计了两种常见结构和一种新型结构的单频圆极化微带天线。仿真结果表明,三个天线工作频段均覆盖了北斗定位系统(RDSS)和Globalstar卫星通信系统的2483.5~2500.0MHz频段,各项参数指标均达到了工程设计要求。相对于两种常见结构天线40MHz(1.6%)和160MHz(6.4%)的3d B轴比带宽,新型结构的天线达到了305MHz(12.2%),且该新型结构天线尺寸相对较小,增益、驻波比以及-10d B阻抗带宽近似。(3)设计了一种新型双频圆极化微带天线结构,此天线是在前文设计的新型结构天线基础上,通过中心加载成比例缩小的分型槽,实现双频段圆极化。仿真结果表明天线在2.5GHz和3.5GHz两频段的驻波比、回波损耗、轴比以及增益等参数均满足了工程设计要求。该天线低频段适用于北斗定位系统或WLAN、蓝牙等无线通信系统以及Globalstar系统,高频段可应用于内陆船舶以及船舶靠岸后与基站间的5G通信。与现有的多种双频圆极化微带天线比较:同等复杂度下,此新型结构天线的增益和相对带宽更优,而同等增益和相对带宽下,此天线整体结构更为简单。(4)针对单个天线单元性能常不能满足工程需求的问题,对微带天线阵的相关理论进行了简要分析。讨论了影响天线阵性能的几个因素,利用仿真软件建模,针对单元间距对天线阵列性能的影响,进行了细致的研究分析。以前文双频圆极化天线为单元组成了简单的四元直线天线阵和平面天线阵,并做出简要分析。
任玉杰[2](2020)在《楼宇覆盖正割平方波束赋形双极化天线设计》文中研究表明科技化时代加速了我国城市化发展进程,许多城区内都涌现出密集的高层建筑,现有的移动通信技术不能对这些高层楼宇密集区域进行高质量连续覆盖。为了进一步推动城市立体化发展,亟需研究三维空间覆盖技术,以实现高楼密集区域信号的立体覆盖。同时,第五代移动通信技术(5th-Generation,5G)正在飞速发展,各种新技术在5G通信系统中得到应用,使5G通信具有更高的数据传输速率、更大的网络容量以及更小的时延。其中,3D MIMO(Multiple Input Multiple Output,MIMO)波束赋形技术已经成为5G通信中最具革命性的技术之一。为了解决高层楼宇覆盖不均、存在信号盲区的问题,本文利用波束赋形技术,结合5G通信对天线的要求,对应用于5G通信系统的楼宇覆盖波束赋形微带双极化天线阵进行了研究,并取得以下成果:(1)针对城区内密集高层楼宇的覆盖,提出以楼体为单位的“三维空间立体覆盖”方案,考虑将一个楼体看成一个小区,因此又称为楼体小区。根据楼体高度和宽度决定楼体小区的覆盖范围,楼体高度决定垂直面波束赋形的范围,楼体宽度决定水平面波束赋形的范围,分别研究其波束赋形方法。对于垂直面波束赋形,提出采用正割平方赋形波束进行覆盖的方案,应用遗传算法对天线阵列各阵元的幅度和相位进行研究。经过一系列计算、优化,最终采用八元天线阵来实现本文提出的正割平方赋形波束,得到了实现期望方向性图的天线阵列单元的激励分布。在此基础上,基于MATLAB中的GUI功能开发了正割平方波束赋形天线阵综合软件,该软件的开发也为正割平方波束赋形天线阵的推广与应用提供了便捷的工具。对于水平面波束赋形,分别通过加载凹型金属挡板和平顶赋形波束两种方案,实现各单元用户收到的信号强度基本相同的目标。(2)设计了一种同轴探针双馈的双层贴片水平/垂直双极化天线单元和一款一分八的不等分功分馈电网络,馈电网络各输出端口信号的幅度和相位符合波束赋形天线阵的要求。在此基础上,将八个单元天线和馈电网络组合在一起构成八元直线阵,并在天线阵下方加载凹型金属挡板,最终设计出一款工作在5G频段应用于楼宇覆盖的新型双极化微带天线阵,并对馈电网络和天线阵系统进行了实物加工和测试,结果表明,该天线阵工作频带为3.4-3.6GHz,带内输入端口反射系数小于-14dB,两种极化间的隔离度大于30dB,俯仰面辐射在0~40°范围内近似为正割分布,增益在-6dBi到9dBi,在小于-5°和大于65°的范围内增益小于-10dBi;水平面辐射在±30°范围内增益波动幅度在3.8dBi以内,在小于-45°和大于45°的范围内增益不大于0dBi,基本实现了使整栋楼的用户基本都能收到近似相等的信号、而其他方向辐射很小、使能量有效辐射的目标。(3)设计了一款缝隙耦合馈电的方形±45°双极化微带天线单元,研究了阵列天线的水平面、俯仰面及3D波束赋形方法。在此基础上,分别设计了 8元水平面平顶赋形波束线阵、8元俯仰面正割平方赋形波束线阵及8×8 3D赋形波束面阵。结果表明,本文提出并设计的工作在5G频段应用于楼宇覆盖的8×8 3D双极化微带天线阵,其俯仰面辐射在0~40°范围内近似为正割分布,增益在-3dBi到14dBi,在小于-4°和大于65°的范围内增益小于-10dBi;水平面辐射在±30°范围内增益波动幅度在2.5dBi以内,在小于-45°和大于45°的范围内增益小于-10dBi,很好地实现了使整栋楼的用户基本都能收到近似相等的信号、而其他方向辐射很小、使能量有效辐射的目标。
易小微[3](2020)在《双圆极化平板阵列天线研究》文中研究表明平板天线具有低剖面、低成本的特点,在移动通信、卫星通信等领域有广泛的应用前景。现代通信系统向紧凑和一体化发展,促进了双极化技术的研究和发展。双极化天线节约成本和空间,具有较强的应用价值,其中双圆极化的平板天线在频谱资源紧张的卫星通信领域有实际的应用意义。本文围绕双圆极化平板阵列天线进行研究,论文的主要内容如下:(1)介绍了平板天线的发展和研究动态,对比选择基片集成波导缝隙天线和径向线缝隙天线进行双圆极化技术研究,细述双极化天线理论,为设计奠定基础。(2)设计并实现了一款8×8的双圆极化基片集成波导缝隙阵列天线。首先详述双圆极化天线阵元的设计流程;然后总结出均匀直线阵和非均匀直线阵的设计流程,依据流程设计出两种直线阵列;其次选择非均匀直线阵进行面阵排布和去耦分析,最后加工并测试了双圆极化缝隙面阵。实测结果显示,在12GHz,天线的左右旋圆极化增益大于22.5dB,轴比小于3dB,验证了设计的可行性。(3)设计了一款改进型双圆极化径向线天线。对传统双层双圆极化径向线缝隙天线进行分析,针对传统结构的馈电缺陷重新设计了一种基于基片集成波导的馈电结构,降低了天线剖面,最后进行天线的双层结构和阵面排布设计,仿真得到双圆极化天线的左右旋圆极化的回波损耗大于15dB,轴比小于2dB,验证了馈电结构设计方案的可行性。
周恬[4](2020)在《宽带差分低交叉极化天线的研究》文中指出天线作为发射和接收无线电波的重要设备,很大程度上影响着信号的强度和质量。随着无线通信技术的快速发展,全集成射频电路前端产品的需求日益扩大。射频电路前端大部分是通过差分技术来实现的,但目前绝大多数的天线被设计成单端口元件,不可和差分射频前端直接相连。差分天线改变了传统的馈电方法,可以直接向天线的输入端口馈入差分信号,避免了巴伦等转换元件的使用。这不仅提高了系统的集成度,还减少了不必要的前端损耗,提高了系统效率。另外差分天线还具有隔离度高、交叉极化低、共模抑制比高等优点,因此吸引了越来越多天线学者的研究。本文基于传统的差分天线理论,研究了两种宽带低交叉极化的差分天线,主要研究内容包括:1.提出了一种以波导功分器馈电的4×4宽带差分微带天线阵。采用两个T型谐振器与矩形贴片进行耦合馈电,增加了天线的谐振回路,拓宽了天线的带宽,并以H面相距1个波长和E面相距0.8个波长的距离组成了一个4×4阵列天线。为了测试方便,在4×4阵列天线的下方加装了8个波导E面功分器和三级波导H面功分器,两者通过同轴探针相连,有效地降低了天线的交叉极化,形成了稳定的方向图。最终设计加工了中心频率为28 GHz的微带天线阵,天线的3 d B增益带宽为10.7%,最高增益为19.54d B,在26.5 GHz~29.5 GHz的-10 d B阻抗带宽内天线的增益均在18 d B以上,天线E面和H面的交叉极化均在-26 d B以下。2.提出了一种宽带差分Fabry-Perot谐振腔天线。该天线采用了Fabry-Perot腔体结构,保证了天线具有高增益特性;下方的馈源采用了矩形贴片两侧加载矩形条带以及介质基板与接地板之间加载空气层两种方式,保证了天线具有宽的频带;馈源采用差分馈电,有效降低了整个天线的交叉极化。为了方便测试,在天线的下方加装了波导E面功分器,用两条半柔性RG402同轴线与馈源相连。最终设计加工了中心频率为5.5 GHz的Fabry-Perot谐振腔天线,天线的3 d B增益带宽为18.4%,最高增益为11.06 d B,在5.19GHz~6.2 GHz的-10 d B阻抗带宽内天线的增益均在10 d B以上,天线E面和H面的交叉极化均在-30 d B以下,天线的口径效率达到45%。
席瑞[5](2019)在《基于电磁超表面的高增益波束调控天线研究》文中研究指明人工电磁超表面是人工设计的具有电磁波调控特性的一种表面型结构,可应用在无线通信领域和多通道通信传输等领域,成为了近年来国际物理学和电磁学界的研究热点课题。人工电磁超表面主要分为电磁超材料,近零折射率超材料,频率选择表面等几大类。介电常数为负的电磁超材料称为电负电磁超材料,磁导率为负的电磁超材料称为磁负电磁超材料,介电常数和磁导率同时为负的电磁超材料称为双负左手电磁超材料。近零折射率超材料分为介电常数近零的单近零折射率超材料,磁导率近零的单近零折射率超材料,以及介电常数和磁导率同时近零的双近零折射率超材料。频率选择表面分为反射频率选择表面,传输频率选择表面,和吸波材料,其中反射频率选择表面又分为部分反射频率选择表面和全反射频率选择表面。本论文基于近零折射率超材料,部分反射频率选择表面,传输频率选择表面创新性地设计实现单元天线和阵列天线的波束偏转和高增益,并应用于轨道角动量涡旋电磁波的波束偏转和高增益来增大通信频谱利用率。另外本论文研究探索了基于透明导电氧化物的人工电磁超表面设计,基于透明导电的氧化铟锡设计了宽带吸波材料,生长制备了透明导电氧化锌纳米结构。本文的研究内容及创造性结果主要分为以下几个部分:1.基于近零折射率超材料实现微带天线的高增益提升。首先设计具有介电常数近零特性的新型单近零折射率超材料,并放置于微带单元天线上方实现近零频点附近电磁波束汇聚以及增益大幅度提升。在提出的新型单近零折射率超材料的结构基础上进一步优化设计结构实现新型双频近零折射率超材料,双频近零折射率超材料的第一个近零折射率频点为磁导率近零,另一个近零折射率频点为介电常数近零,该双频近零折射率超材料同时具有带阻的频率选择特性,将该双频近零折射率超材料放置于微带单元天线上方实现近零折射率频点附近一定带宽内高增益提升。基于提出的双频近零折射率超材料的结构,优化参数得到相对于原双频近零折射率超材料在低频处双频近零的双频近零折射率超材料,级联原双频近零折射率超材料和低频处的双频近零折射率超材料放置于微带单元天线上方实现了宽频带大幅度高增益提升,增益最大可提升6dB,对应的3-dB增益带宽为15.07%,对比天线加载单层双频近零折射率超材料的情况,3-dB增益带宽缩小,但是最大增益提升。2.部分反射频率选择表面可简称为部分反射表面,设计部分反射表面并基于漏波天线原理实现高增益波束偏转单元微带天线和高增益波束偏转阵列天线。首先设计反射相位和频率正相关的宽带部分反射表面单元,将具有均匀一致尺寸的单元排布为部分反射表面放置于L形探针馈电的微带天线上方,并基于法布里-珀罗谐振腔原理实现20.6%的3-dB宽频带高增益,增益最大提升6.45dB。为了进一步提高天线的增益和口径辐射效率,基于法布里-珀罗谐振腔原理和相位补偿原理设计了两种部分反射表面单元,排布为非均匀表面并放置于微带天线上方实现了最大9.4dB的增益提升和54%的大口径利用率,对应的3-dB增益带宽为7.3%。相对于均匀表面,非均匀表面对天线的增益提升幅度更大,口径利用率更高,但是3-dB增益带宽缩减。在可实现高增益提升的基础上深入设计可实现波束偏转的部分反射表面,首先设计十字形和方环形部分反射表面单元,通过改变单元的物理尺寸分别实现180度和80度的相位覆盖范围。分别基于十字形部分反射表面单元和方环形部分反射表面单元设计相位梯度表面实现高定向性大角度波束偏转。设计一维线性微带阵列天线,加载非均匀表面实现高增益,非均匀表面由十字形和方环形两种单元构成,而后设计二维线性阵列加载部分反射表面实现双频双极化波束偏转且低频增益提升的共口径天线阵列。设计圆形排布的微带天线阵列产生轨道角动量涡旋电磁波,分别通过加载多层介质板电磁带隙结构和单层频率选择表面实现高增益涡旋电磁波,提升信道的频谱利用率,该天线阵列采用威尔金森功分器馈电。进而设计可产生携带混合模态轨道角动量的涡旋波束的圆形天线阵列,分别设计不等功分威尔金森和巴特勒矩阵功分器实现天线阵馈电。通过在圆形阵列上方加载相位梯度表面实现高增益的涡旋电磁波单波束偏转。3.传输频率选择表面可简称为传输阵,基于其分别设计实现喇叭天线的波束偏转,阵列天线产生的涡旋电磁波的波束偏转,以及涡旋电磁波的波束偏转。设计传输相位随着物理尺寸变化具有310度相位变化范围的传输阵单元,基于相位补偿原理布阵为传输阵实现波束偏转,而后加载于可产生轨道角动量涡旋电磁波的阵列天线上方实现涡旋电磁波的波束偏转。最后设计了一种传输相位随着物理尺寸变化具有360度相位变化范围的传输阵单元,将该单元组阵为传输阵实现了携带轨道角动量的涡旋电磁波的波束偏转。4.基于透明导电氧化物设计人工电磁超表面。设计构造宽带吸波材料,该材料由两层透明的碱石灰玻璃介质板和三层贴片形透明氧化铟锡薄膜组成,该材料可在6.1到22.1GHz的宽频范围内实现高于85%的吸波率,同时具有高光透射性和宽角度入射波稳定性。生长制备透明导电氧化锌纳米结构为下一步基于纳米结构的人工电磁超表面的设计制备作准备。
余英瑞[6](2020)在《毫米波数字多波束阵列关键技术研究》文中认为雷达与通信系统向毫米波频段演进已成为发展趋势,同时也面临着更大的挑战。毫米波空间损耗大,因此系统需要更高增益的天线。传统相控阵天线同一时间只能产生单个高增益波束,无法实现大范围同时多波束覆盖。由于能够同时产生多个波束且无需移相器,数字波束成形技术(DBF)成为国内外研究的热点。近年来,不断涌现出各种基于DBF架构的毫米波应用,例如第五代移动通信(5G)、毫米波汽车雷达、毫米波成像等。因此,研究毫米波数字多波束阵列相关技术具有重要的理论与实际意义。本文主要围绕毫米波数字多波束阵列的两大主要关键技术:有源系统设计和天线阵列设计,开展了以下研究工作:第一章针对77GHz汽车雷达和X波段长距监测雷达应用,设计并实现了两种基于接收数字多波束架构的调频连续波(FMCW)雷达前端。77GHz汽车雷达前端包含两个发射通道和六个接收通道,分别对应中距、长距雷达应用。雷达系统测试结果表明,有效检测距离可达170米。X波段雷达前端包含一个发射通道和六个接收通道,采用接收数字多波束架构。测试结果表明,该雷达可检测到约3-4km的运动车辆目标。第二章提出并实现了一种基于直接数字频率合成器(DDS)的DBF发射系统。通过DDS将代表不同指向波束的加权系数直接在数字域进行矢量叠加,随后加载到各个通道中去,在远场上即可同时产生多个不同指向的波束。采用两种张角相反的渐变槽天线(TSA)进行交错组阵使得交叉极化电场分量相互抵消,从而大大改善了阵列在不同扫描角的交叉极化性能。利用印刷电路板的正反两面各放置一半的毫米波通道,从而给相邻通道留下了足够的电路以及屏蔽隔离的空间,降低了系统实现难度。15单元一维阵列的测试结果表明:该系统可以实现±50o区域内的波束扫描或多波束覆盖,且增益波动小于3d B。法向波束实测增益为18.3d Bi,半功率波束宽度(HPBW)约为6o。同时,波束在不同角度的交叉极化性能均有一定改善。本章研究成果已在IEEE Trans.on Antennas and Propagation上发表。第三章提出并实现了一种基于混合体制的T型阵雷达系统。该系统由一个垂直排列的一维发射相控阵和水平排列的一维数字多波束接收阵组成,分别实现俯仰面和方位面的波束扫描。整个系统共有15个发射通道和16个接收通道,发射阵列发射FMCW信号,频率范围为24.15-24.3GHz,带宽为150MHz。实测波束扫描结果表明,发射相控阵和接收数字多波束阵均可实现±40o的扫描。与M×N二维平面阵列成像系统相比,射频通道数大幅减少。同时,基带实现更为简单,只需要进行一维数字波束合成,因为另外一维的波束合成已经由相控阵在模拟端完成。与文献中的基于时分(TDM)多输入多输出(MIMO)体制的T型阵雷达系统相比,由于本系统所有发射机同时工作,能够实现更大的等效发射功率,成像距离更远。本章相关研究成果已投稿至IEEE Trans.on Antennas and Propagation.第四章针对DBF架构的77GHz汽车雷达应用,设计并实现了一种同时满足中距和远距雷达探测要求的基片集成波导(SIW)缝隙天线阵列。不同类型的探测雷达对视场(FOV)的要求不同,例如长距雷达(LRR)需要较窄的视场以及较高的天线增益,而中距雷达(MRR)需要较宽的视场以及较低的天线增益。本章提出的天线阵为6×16的二维SIW缝隙阵,其辐射方向图同时组合了LRR和MRR雷达天线的特点,整体呈“平肩膀”状。为了综合出特定的“平肩膀”方向图,本章采用了包含非线性拟合以及主动空间映射(ASM)的混合优化方法对于每个线阵馈电点的功率、相位进行优化。由于该方法可以考虑到线阵之间的互耦作用,一旦每个线阵的输入功率、相位确定,无需再在全波模型中进行优化。测试结果验证了仿真结果的正确性,实测阻抗带宽(|S11|<-10d B)为3.76%(75.6-78.5GHz),SIW中远距合一天线实测增益为21.7d Bi。本章相关研究成果已在IEEE Trans.on Antennas and Propagation上发表。第五章针对E-band宽带毫米波无线通信应用,提出了一种新型基于缝隙加载的贴片天线单元。通过在一个45o旋转的贴片中心蚀刻一道与贴片边缘平行的缝隙,来抑制不理想的正交辐射模式从而实现单一的45o极化。与传统45o极化(通过旋转馈线馈电)单元相比,本章提出的缝隙加载天线单元无需弯折馈线进行馈电,这不仅避免了可能的辐射泄露,同时还可以实现更高的相邻天线间隔离度。同时,可以通过改变加载缝隙的方向,在不改变天线位置的前提下在±45o极化之间来回切换。作为验证,本章共设计了三种基于缝隙加载的天线阵,包括1×8、2×8规模的45o极化天线阵以及1×8规模的±45o双极化天线阵。测试结果与仿真结果吻合良好,验证了设计的正确性。本章所提出的天线阵具有宽带(~10%)、低剖面(0.254mm~0.067λ0)、单层、加工成本低、结构简单、极化方式实现灵活等优点,适合各类宽带毫米波通信应用。本章相关研究成果已在IEEE UCMMT2017和IEEE Trans.on Antennas and Propagation上发表。第六章针对DBF架构的毫米波合成孔径雷达应用设计了一种新型余割四次方天线阵,并详细阐述了余割四次方天线概念以及实施原理。整体天线阵由12根1×6的串馈微带天线以及相应的功率、相位分配网络组成。为了实现这种特殊的方向图,本章采用非线性拟合和有源方向图法进行方向图的综合。综合过程中,我们将各个天线子阵端口的激励功率比限制为2的整数幂(2M,M=0-3),功率分配网络部分仅需要级联几种结构对称的等功率分配器单元即可实现。这样不仅简化功率分配网络的设计,同时提升了整体结构的可靠性以及对于加工误差的容忍度。作为验证,本章设计加工并测试了一种余割四次方天线阵列,测试结果与仿真结果相吻合,在23.8–25 GHz实现了较好的余割四次方辐射方向图。本章设计的余割四次方天线具有剖面低(~0.09λ0)、结构简单、紧凑、可靠性高等优点。本章相关研究成果已被IEEE Trans.on Antennas and Propagation录用,即将发表。以上工作以第一作者在IEEE Trans.on Antennas and Propagation.上录用发表或投稿论文5篇,在国际会议发表论文2篇。同时申请发明专利6项,实用新型专利4项。
刘晓亮[7](2019)在《基于介质集成传输线的新型双极化天线研究》文中提出微波传输线是电磁场技术领域的重要的部件,它是设计各种微波电路与器件的基础。随着微波技术和集成电路技术的发展,集成微波传输线已成为研究的热点,介质集成波导和介质集成同轴线由于其低损耗和低剖面等特性获得广泛应用。利用集成传输线作为馈电结构,可设计多种新型天线。在研究介质集成传输线的基础上,开展双极化基片集成同轴线和双极化基片集成波导天线的研究工作,为实际工程实践提供理论和技术支撑。首先,介绍了介质集成同轴线的基本原理、特点和应用,重点讨论了基于介质集成同轴线的缝隙天线的辐射机理;以介质集成同轴线谐振腔为基础,分别设计了圆环形缝隙天线和矩形缝隙天线,采用全波电磁仿真软件对设计的两种缝隙天线结构进行仿真和优化,实现了高效率的辐射性能,验证了介质集成同轴线缝隙天线辐射的有效性。其次,基于双极化天线的辐射机理,设计了一种结合介质集成同轴线矩形缝隙和印刷振子的非对称双极化天线实现方案。矩形缝隙可等效为磁天线,印刷振子可等效为电天线,该天线方案可理解为电磁组合式的双极化天线方案。采用全波电磁仿真软件对天线结构进行一体化设计,设计的天线极化端口隔离度、辐射方向图和交叉极化电平等指标满足要求。最后,采用介质集成波导和印刷振子组合,研究了一种端射式非对称双极化天线。在该双极化天线的设计中,介质集成波导天线采用的是H面喇叭天线,印刷振子引入反射板结构,实现了单向辐射方向图。整个双极化天线也是采用印刷电路技术设计,成本低廉。同样采用全波电磁仿真软件对天线结构继续优化设计,天线的电路特性和辐射特性的仿真结果同样满足指标要求,验证了设计方案的正确性。综上所述,本论文基于基片集成传输线,研究了非对称式的双极化天线实现方案,理论分析和仿真结果表明,基片集成波导和基片集成同轴线可实现有效的双极化天线辐射模式,提出的双极化天线具有结构简单和易于设计的优点,适合于工程应用,本项目的研究具有较为重要的应用价值和实际意义。
张文杰[8](2018)在《Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计》文中指出随着无线电技术设备的迅速发展,对数据的传输速率和雷达的探测精度提出了挑战。在雷达成像系统中,天线的波束宽度决定了距离向和方位向分辨力的大小。利用不同的极化方式对同一个物体进行识别,可以获取目标更多的特征信息。双极化天线由于可以在同一个频带内实现极化分集,并且能够有效的避免多径衰落的影响,广泛的应用于卫星通信、雷达探测系统等诸多领域。本文以微波成像的工程需求为研究背景,集中讨论了双极化微带贴片天线阵列的设计流程。基于微带贴片的辐射机理,估算天线的尺寸,分析双极化天线不同馈电技术的利弊。根据指标的要求,确定天线单元的结构及阵列的排布方式和规模。针对天线单元隔离度和交叉极化达不到指标的情况,提出了改进的方案。创新采用分层馈电的设计组阵,利用阵列加权的理论控制副瓣电平,优化设计两维极化的功率分配网络,最终完成了4?8阵列的仿真和优化。仿真结果显示双缝隙耦合馈电的多层贴片天线有效的提高了阻抗带宽,金属化隔离过孔的引入改善了端口隔离度,利用镜像馈电的方式降低了交叉极化的水平,不等幅馈电的技术实现了低副瓣电平的要求。文章讨论了天线的加工方案,该天线符合加工工艺的要求,可以用于实际工程。
王敬[9](2017)在《双波段双极化共孔径微带天线阵研究》文中指出天线作为一种换能器,是雷达、定位、导航、通信等系统中必不可少的一个组成部分。双波段双极化(DBDP:Dual-band Dual-polarization)共孔径微带天线由于具有多波段多极化、收发一体、高效率等特点,在合成孔径雷达、卫星导航通信等领域受到广泛应用。对于一个完整的合成孔径雷达系统,影响其探测性能的因素有天线、工作制式、工作频段、发射功率、接收灵敏度、图像处理等,其中,雷达天线在接收灵敏度、图像清晰度、距离与方位分辨率以及成像测绘带宽等诸多方面起着决定作用。无论是卫星、飞机或是其他飞行器,其载重和体积都受到严格限制,微带天线具有重量轻、体积小等特点,因此,对用于合成孔径雷达的双波段双极化共孔径微带天线的研究是十分迫切和必要的。本文在前人研究基础上,创新性的提出了使用基片集成金属支柱和开孔金属板抑制交叉极化、增大带宽、提高隔离度的新方法。首先,对用于合成孔径雷达的双波段双极化共孔径微带天线阵进行了介绍,选取了近年来国内外优秀的共孔径DBDP天线设计说明其研究现状和发展方向,并且从频段选择、天线整体结构、单元排布方式、馈电方式四个方面对共孔径DBDP天线进行了总结。然后,详细的对微带天线理论及其分析方法、微带天线双极化理论及其基本结构、基片集成波导理论及其设计方法做了介绍,从而为接下来的研究做好了准备。接着,详细描述了X和C波段微带天线使用双端口馈电方式实现双极化的设计过程并最终给出两个波段天线单元的设计模型。从双极化微带天线设计的各方面,包括,介质板的材料和尺寸、贴片的形状和尺寸、天线的结构以及馈电方式等对天线设计进行了考量。最终确定X波段天线单元使用带有基片集成金属支柱的十字形缝隙耦合的双层微带矩形贴片结构;C波段天线单元使用带有匹配枝节的框形缝隙耦合馈电和微带线馈电的双层微带振子结构。利用HFSS15仿真软件,从贴片尺寸、间距,耦合缝隙,馈电结构,SIW等多方面分析了各项参数对两个波段天线性能的影响,从而得出最优设计,给出X波段和C波段双极化天线单元的最终模型和尺寸。最后,将X波段与C波段双极化天线单元合二为一,完成双波段双极化共孔径微带天线阵的设计工作。结合本文的设计目标,考虑天线组阵的各种影响因素,如栅瓣抑制、交叉极化抑制等,使用反相馈电技术和基片集成波导技术完成了具有宽带宽特性和反相馈电特性的X波段馈电网络设计,并由此将X波段双极化单元设计为具有低交叉极化性能的4元阵列。将该4元阵列和C波段振子天线单元组合,经过仿真优化构成具有4个X波段单元和1个C波段单元的C/X波段共孔径微带天线实验阵。
韩旺旺[10](2016)在《微带共形阵列天线研究与应用》文中研究说明近几十年来,平面阵列天线的研究取得了长足的进展,并在很多领域得到了广泛的应用,但同时也暴露出一些难以克服的缺陷。例如,波束扫描角度范围有限,随着波束扫描角度的增大增益降低波瓣变宽等。而共形阵列天线作为平面阵列天线概念的延伸,可以很好的解决这些难题。另一方面,微带天线,因为其低剖面、重量轻、低成本、易共形等优点是设计共形天线时理想的天线形式。微带共形天线整合了两者的优势,在未来有着非常广泛的应用前景。尽管微带天线具有诸多优势,但是也有一些不足之处有待改进,例如带宽窄,前后比受制于地板大小,会在介质中激励起表面波加剧阵列环境中阵元间互耦等。本论文旨在传统微带天线基础上,研究一些新方法新机理以改善微带天线性能,拓展其在共形天线当中的应用,主要工作及创新点概括如下:第一、基于负介电常数传输线(ENG TL)的环加载微带天线单元及阵列研究。提出了一种改善微带天线性能的新方法,即在传统微带天线周围加载基于ENG TL的寄生环。与传统微带天线相比,通过该方法可以展宽天线阻抗带宽,减小水平方向及后向辐射,抑制介质中表面波激励,降低阵列环境中阵元间的互耦。首先,基于这种新方法,设计了线极化与圆极化的单元天线,并与传统微带天线做对比,通过对ENG TL单元结构色散分析以及天线关键参数的讨论阐述了这种新方法的工作机理。其次,考察了基于ENG TL的环加载微带天线单元共形于圆柱载体时,载体半径的变化对天线性能的影响。最后,探索了基于ENG TL的环加载微带天线在共形阵列天线当中的应用,设计和分析了沿圆锥载体母线方向共形的均匀线阵,沿圆锥载体周向共形的均匀线阵和沿圆柱载体共形的稀布线阵,并且结合有源方向图方法和杂草入侵算法对阵元幅相分布进行优化以达到设计目的。为了验证方法和设计的有效性,加工了天线单元和阵列实物并进行了测试,实测与仿真结果吻合良好。第二、基于高次模的背腔缝隙天线研究。传统微带天线阵设计通常采用外接馈电网络的方式来给阵元馈电,虽然可以实现高增益,但是馈电网络的加入一方面增加了天线的设计和加工难度,另一方面引入插损降低了天线效率。针对这个问题,提出利用腔体高次模的馈电方法,可以在不需要外接馈电网络的情况下即可实现较高增益。首先采用这种馈电方法分电激励和磁激励设计了两款单点馈电线极化背腔高增益缝隙天线,接着在这基础上通过加盖一层极化转换器将线极化天线转变成圆极化天线,并且天线圆极化状态可以通过极化转换器旋向来调整。其次,通过增加腔体介质厚度的电尺寸和加载圆孔的方式,成功实现了一款可用于毫米波频段的宽带高增益高效率背腔缝隙天线。再次,讨论了基于高次模的背腔缝隙天线共形于圆柱载体时,载体半径的变化对天线性能的影响。最后,将基于高次模背腔缝隙天线应用到共形天线设计当中,分三种不同的应用场景分别设计了垂直极化全向天线,基于TE150模式的柱面共形相控阵天线和通过开关切换可实现半空间圆极化覆盖的准球面共形天线阵。第三、高隔离度准共形微带天线阵研究。在很多实际的阵列天线应用当中,往往期望阵元之间具有较高的隔离度。本文结合实际应用,设计了可应用于WLAN MIMO系统的高隔离度准共形微带天线阵。采用带状线馈电口径耦合的微带天线形式作为单元天线,相较于边馈或者底馈形式的微带天线,口径耦合微带天线在带宽和交叉极化方面表现更加出色。接着将设计的单元天线共形到正六棱柱或棱锥的侧面上,通过在天线背后引入扼流槽地板和单元间加载沟槽的技术手段大幅提高了单元间的隔离度。
二、一种新型双极化口径耦合微带天线阵(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型双极化口径耦合微带天线阵(论文提纲范文)
(1)船用微带贴片天线的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 研究背景与意义 |
§1.2 国内外研究现状 |
§1.2.1 双频微带天线研究现状 |
§1.2.2 圆极化微带天线研究现状 |
§1.3 本文主要工作与内容安排 |
第二章 微带天线相关理论 |
§2.1 天线基本参数 |
§2.1.1 方向图 |
§2.1.2 效率 |
§2.1.3 增益 |
§2.1.4 输入阻抗 |
§2.1.5 极化 |
§2.2 微带天线结构 |
§2.3 微带天线的辐射机理 |
§2.3.1 传输线模型分析法 |
§2.3.2 腔模理论分析法 |
§2.4 微带天线馈电技术 |
§2.4.1 直接馈电 |
§2.4.2 间接馈电 |
§2.5 微带天线圆极化技术 |
§2.5.1 单馈法 |
§2.5.2 多馈法 |
§2.5.3 多元法 |
§2.6 微带天线双频技术 |
§2.6.1 宽带法 |
§2.6.2 多层贴片 |
§2.6.3 多模技术 |
§2.7 本章小结 |
第三章 单频圆极化微带天线设计 |
§3.1 引言 |
§3.2 对角线馈电 |
§3.2.1 理论基础 |
§3.2.2 天线指标要求 |
§3.2.3 天线结构设计 |
§3.2.4 仿真结果分析 |
§3.3 切角实现圆极化 |
§3.3.1 理论基础 |
§3.3.2 天线指标要求 |
§3.3.3 天线结构设计 |
§3.3.4 仿真结果分析 |
§3.4 新型结构实现圆极化 |
§3.4.1 理论分析 |
§3.4.2 天线指标要求 |
§3.4.3 天线结构设计 |
§3.4.4 仿真结果分析 |
§3.5 结果比对分析 |
§3.6 本章小结 |
第四章 新型双频圆极化微带天线设计 |
§4.1 引言 |
§4.2 天线指标要求及应用场景 |
§4.2.1 天线设计指标要求 |
§4.2.2 天线应用场景设想 |
§4.3 天线结构设计 |
§4.4 参数仿真与调试分析 |
§4.4.1 半圆分形曲线半径对天线性能的影响 |
§4.4.2 中心分型槽参数对天线性能的影响 |
§4.4.3 电流图分析 |
§4.5 仿真优化结果 |
§4.6 分析与比对 |
§4.6.1 结果分析 |
§4.6.2 结果比对 |
§4.7 本章小结 |
第五章 微带天线阵 |
§5.1 微带天线阵理论分析 |
§5.1.1 阵列天线简述 |
§5.1.2 直线阵列 |
§5.1.3 平面阵列 |
§5.2 微带天线阵的设计与仿真 |
§5.2.1 设计指标 |
§5.2.2 天线单元 |
§5.2.3 单元间距的分析与仿真 |
§5.2.4 馈电网络的分析与仿真 |
§5.2.5 直线阵的设计与仿真 |
§5.2.6 平面阵的设计与仿真 |
§5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
§6.1 全文总结 |
§6.2 进一步工作及展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
(2)楼宇覆盖正割平方波束赋形双极化天线设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 楼宇覆盖及其波束赋形 |
1.2.2 馈电网络 |
1.2.3 双极化基站天线 |
1.2.4 MIMO天线 |
1.3 论文主要内容及章节安排 |
2 相关基本理论 |
2.1 天线相关基本理论 |
2.1.1 微带天线概述 |
2.1.2 常用馈电方式 |
2.1.3 双极化微带天线 |
2.2 天线阵相关基本理论 |
2.2.1 直线阵 |
2.2.2 平面矩形阵 |
2.3 功分器相关基本理论 |
2.4 本章小结 |
3 楼宇覆盖正割平方波束赋形天线阵的综合与优化 |
3.1 遗传算法简介 |
3.2 正割平方波束赋形天线阵的综合与优化 |
3.2.1 目标方向图的建立 |
3.2.2 正割平方波束赋形天线阵的综合 |
3.2.3 方向性图的优化 |
3.3 正割平方波束赋形天线阵综合软件的开发 |
3.3.1 GUI介绍 |
3.3.2 综合软件设计 |
3.4 本章小结 |
4 波束赋形天线阵及馈电网络的设计 |
4.1 双极化天线单元设计 |
4.1.1 天线单元的结构设计 |
4.1.2 天线单元的仿真结果 |
4.2 馈电网络的设计 |
4.2.1 馈电网络的整体结构 |
4.2.2 馈电网络的设计与仿真 |
4.3 1×8天线阵列设计 |
4.3.1 天线阵列结构 |
4.3.2 俯仰面波束赋形 |
4.3.3 水平面波束赋形 |
4.4 天馈系统的实物加工与测试 |
4.4.1 馈电网络的加工与测试 |
4.4.2 天线阵列的加工与测试 |
4.5 本章小结 |
5 5G MIMO双极化8×8面阵设计 |
5.1 指标要求 |
5.2 缝隙馈电微带双极化天线单元设计 |
5.2.1 天线单元的结构设计 |
5.2.2 天线单元参数仿真分析 |
5.2.3 天线单元的仿真结果 |
5.3 水平面波束赋形直线阵设计 |
5.3.1 傅里叶级数综合法原理 |
5.3.2 8元平顶波束直线阵设计 |
5.4 俯仰面波束赋形直线阵设计 |
5.5 3D波束赋形天线阵设计 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
(3)双圆极化平板阵列天线研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.3 本文的主要内容与工作安排 |
第二章 平板缝隙阵列天线的基本原理 |
2.1 波导缝隙天线的基本理论 |
2.1.1 波导缝隙天线的辐射原理 |
2.1.2 波导缝隙天线的等效电路 |
2.1.3 波导缝隙阵列天线的基本形式 |
2.2 基片集成波导的基本理论 |
2.2.1 基片集成波导基本结构 |
2.2.2 基片集成波导的损耗特性 |
2.2.3 基片集成波导宽边缝隙特性分析 |
2.2.4 基片集成波导功分器 |
2.3 RLSA的基本理论 |
2.3.1 径向波导的基本原理 |
2.3.2 缝隙设计的基本原理 |
2.3.3 RLSA的口径场设计 |
第三章 双圆极化基片集成波导缝隙阵列天线的研究 |
3.1 引言 |
3.2 天线单元的分析设计 |
3.2.1 双圆极化缝隙辐射理论分析 |
3.2.2 天线单元的理论分析 |
3.2.3 天线单元的设计 |
3.3 天线线阵的分析设计 |
3.3.1 直线阵列综合理论分析 |
3.3.2 均匀直线阵列的研究 |
3.3.3 非均匀直线阵列的研究 |
3.3.4 直线阵列的方案对比和选取 |
3.4 平面阵列的分析设计 |
3.4.1 平面阵列的设计 |
3.4.2 阵元互耦的分析 |
3.4.3 馈电网络的设计 |
3.5 天线的加工与实测 |
3.6 本章小结 |
第四章 双圆极化径向线缝隙天线的研究 |
4.1 双圆极化RLSA的基本结构分析 |
4.1.1 双圆极化RLSA实现方式对比研究 |
4.1.2 传统双层结构分析 |
4.1.3 双层结构难点研究 |
4.2 双圆极化RLSA馈电结构设计 |
4.2.1 SIW馈电结构设计 |
4.2.2 馈电结构参数提取分析 |
4.3 双圆极化RLSA的整体设计 |
4.3.1 双层波导结构设计 |
4.3.2 双圆极化阵面缝隙排布研究 |
4.3.3 双层双圆极化RLSA的设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 下一步研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(4)宽带差分低交叉极化天线的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 差分天线国内外研究现状 |
1.2.1 差分天线的发展历史 |
1.2.2 差分微带天线的研究现状 |
1.2.3 宽带差分Fabry-Perot谐振腔天线的研究现状 |
1.3 本课题的研究内容和论文组织框架 |
2 宽带差分天线基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 差分天线理论 |
2.2.1 差分天线的反射系数 |
2.2.2 差分天线的输入阻抗 |
2.3 宽带微带阵列天线理论 |
2.3.1 天线带宽性能评价标准 |
2.3.2 天线频带宽度的影响因素 |
2.3.3 常见的宽频带技术 |
2.3.4 微带阵列天线理论 |
2.4 本章小结 |
3 以波导功分器馈电的4×4 宽带差分微带天线阵 |
3.1 引言 |
3.2 天线整体结构 |
3.3 4 × 4 微带差分阵列天线 |
3.3.1 单元设计 |
3.3.2 阵列设计 |
3.4 馈电结构 |
3.4.1 功分器设计 |
3.4.2 SMA探针设计 |
3.5 天线仿真结果分析 |
3.5.1 未加载波导功分器的天线阵仿真结果 |
3.5.2 加载波导功分器的天线阵仿真结果 |
3.6 加工与测试 |
3.7 本章小结 |
4 宽带差分Fabry-Perot谐振腔天线 |
4.1 引言 |
4.2 Fabry-Perot谐振腔天线 |
4.3 天线整体结构 |
4.4 FSS单元设计 |
4.4.1 模型设计 |
4.4.2 性能分析 |
4.5 馈源结构 |
4.5.1 宽带差分微带天线结构 |
4.5.2 波导E面功分器结构 |
4.6 天线仿真结果 |
4.6.1 未加载波导E面功分器的天线仿真结果 |
4.6.2 加载波导E面功分器的天线仿真结果 |
4.7 加工与测试 |
4.8 本章小结 |
5 结束语 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)基于电磁超表面的高增益波束调控天线研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 高增益波束偏转天线及天线阵列 |
1.2.2 携带有轨道角动量涡旋电磁波的波束调控 |
1.2.3 透明导电氧化物在人工电磁超表面方面的应用 |
1.3 论文的主要研究工作及内容安排 |
1.3.1 论文的主要研究工作 |
1.3.2 论文的内容安排 |
第二章 人工电磁超表面基本设计理论 |
2.1 引言 |
2.2 基于近零折射率超材料的高增益设计 |
2.3 基于部分反射表面的高增益波束偏转设计 |
2.4 基于传输阵的高增益波束偏转设计 |
2.5 小结 |
第三章 基于近零折射率超材料的高增益微带天线 |
3.1 引言 |
3.2 近零折射率超材料单元设计 |
3.2.1 单近零折射率超材料单元 |
3.2.2 双频近零折射率超材料单元 |
3.3 基于单近零折射率超材料的高增益微带天线 |
3.4 基于双频近零折射率超材料的宽带高增益天线 |
3.5 小结 |
第四章 基于部分反射表面的高增益波束偏转天线 |
4.1 引言 |
4.2 基于部分反射表面的单元天线设计 |
4.2.1 宽带部分反射表面 |
4.2.2 非均匀表面实现高增益 |
4.2.3 相位梯度表面实现高方向性波束偏转 |
4.3 基于部分反射表面的线性天线阵列设计 |
4.3.1 一维低剖面高方向性的稀疏线性阵元 |
4.3.2 一维高方向性波束偏转的线性阵列 |
4.3.3 双频双极化二维波束偏转共口径天线阵列 |
4.4 高增益涡旋电磁波 |
4.4.1 电磁带隙结构实现高增益涡旋电磁波 |
4.4.2 单层超表面实现高增益涡旋电磁波 |
4.4.3 相位梯度表面实现涡旋电磁波的波束偏转 |
4.5 小结 |
第五章 基于传输阵的高方向性波束偏转 |
5.1 引言 |
5.2 喇叭天线的高方向性波束偏转 |
5.3 天线阵产生的涡旋电磁波的高方向性波束偏转 |
5.4 涡旋电磁波波束偏转 |
5.5 小结 |
第六章 基于透明导电氧化物的人工电磁超表面设计 |
6.1 引言 |
6.2 基于氧化铟锡的宽带吸波材料设计 |
6.3 生长制备氧化锌纳米材料 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)毫米波数字多波束阵列关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
绪论 |
§ 1. 研究背景与意义 |
§ 2. 相关内容研究现状 |
§ 3. 论文的研究目标与主要内容 |
参考文献 |
第一章 微波毫米波FMCW雷达设计 |
§ 1.1. 研究背景 |
§ 1.2.77GHz汽车雷达设计 |
§ 1.2.1. FMCW雷达基本原理 |
§ 1.2.2. 天线设计与测试 |
§ 1.2.3. 系统框架与前端设计 |
§ 1.3. X波段长距监测雷达设计 |
§ 1.3.1. 雷达系统架构 |
§ 1.3.2. 雷达前端设计与测试 |
§ 1.4. 本章小结 |
参考文献 |
第二章 基于DDS的毫米波数字波束成形发射系统 |
§ 2.1. 研究背景 |
§ 2.2. 毫米波电路系统设计 |
§ 2.2.1. 系统架构 |
§ 2.2.2. 多通道DDS模块设计 |
§ 2.2.3. 多通道毫米波发射前端设计 |
§ 2.3. 天线阵列设计 |
§ 2.3.1 天线单元设计 |
§ 2.3.2. 交叉极化性能的改善 |
§ 2.4. 实验验证与讨论 |
§ 2.4.1. 单波束方向图测试 |
§ 2.4.2. 多波束的产生与测试 |
§ 2.5. 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于混合体制的T型阵雷达系统 |
§ 3.1. 研究背景 |
§ 3.2. 混合体制雷达系统概念 |
§ 3.2.1. 系统概念 |
§ 3.2.2. 与已有雷达方案的比较 |
§ 3.3. 混合体制雷达系统设计 |
§ 3.3.1. 基于DDS的发射相控阵子系统 |
§ 3.3.2. 数字多波束接收子系统 |
§ 3.3.3. 本振、时钟信号产生模块 |
§ 3.4. 实验验证与讨论 |
§ 3.5. 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于 77GHz车载雷达应用的中远距合一天线阵列 |
§ 4.1. 研究背景 |
§ 4.2. 中远距合一天线概念 |
§ 4.3. 天线阵列的设计与优化 |
§ 4.3.1. SIW缝隙线阵的设计 |
§ 4.3.2. 辐射方向图综合 |
§ 4.3.3. 混合优化方法的实施 |
§ 4.4. 实验验证与讨论 |
§ 4.4.1 馈电网络的设计 |
§ 4.4.2. 实验与讨论 |
§ 4.5. 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于缝隙加载的宽带毫米波45度极化贴片阵列 |
§ 5.1. 研究背景 |
§ 5.2. 缝隙加载贴片单元的设计与分析 |
§ 5.2.1. 缝隙加载贴片单元 |
§ 5.2.2. 感性窗提升缝隙加载贴片阻抗匹配性能 |
§ 5.2.3. 与传统 45o极化贴片比较 |
§ 5.3. 基于缝隙加载贴片单元的天线阵列的设计 |
§ 5.3.1. 45o极化天线阵的设计 |
§ 5.3.2. 1 × 8 ±45o双线极化阵 |
§ 5.3.3. 宽带低剖面波导转SIW转接结构 |
§ 5.4. 实验验证与讨论 |
§ 5.5. 本章小结 |
参考文献 |
第六章 基于毫米波合成孔径雷达应用的余割四次方天线阵列 |
§ 6.1. 研究背景 |
§ 6.2. 余割四次方天线概念 |
§ 6.3. 天线阵列综合与优化 |
§ 6.4. 天线阵列设计 |
§ 6.4.1. 天线结构 |
§ 6.4.2. SIW馈电网络设计 |
§ 6.5. 实验验证与讨论 |
§ 6.6. 本章小结 |
参考文献 |
结论与展望 |
作者简介 |
致谢 |
(7)基于介质集成传输线的新型双极化天线研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 研究现状和发展趋势 |
1.2.1 双极化天线研究现状 |
1.2.2 介质集成同轴线研究现状 |
1.2.3 介质集成波导研究现状 |
1.3 论文主要工作及章节安排 |
第2章 基于SICL的缝隙天线设计与仿真 |
2.1 基于SICL的矩形缝隙天线设计与仿真 |
2.1.1 SICL矩形缝隙天线的结构 |
2.1.2 矩形缝隙天线的性能仿真结果 |
2.2 基于SICL的圆环形缝隙天线设计与仿真 |
2.2.1 基于SICL的圆环形缝隙天线的结构 |
2.2.2 圆环形缝隙天线的性能仿真结果 |
2.3 本章小结 |
第3章 SICL矩形缝隙和印刷振子的双极化天线设计 |
3.1 SICL和印刷振子的双极化天线原理和结构 |
3.1.1 SICL和印刷振子的双极化天线原理 |
3.1.2 SICL和印刷振子的双极化天线结构 |
3.2 SICL和印刷振子的双极化天线仿真结果与分析 |
3.2.1 SICL和印刷振子的双极化天线回波损耗和隔离度分析 |
3.2.2 SICL和印刷振子的双极化天线仿真方向图分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 SIW和印刷振子的双极化天线设计 |
4.1 SIW和印刷振子的双极化天线原理和结构 |
4.1.1 SIW和印刷振子的双极化天线原理 |
4.1.2 SIW和印刷振子的双极化天线结构 |
4.2 SIW和印刷振子的双极化天线仿真结果与分析 |
4.2.1 SIW和印刷振子的双极化天线回波损耗和隔离度分析 |
4.2.2 SIW和印刷振子的双极化天线方向图分析 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 拓展双极化微带天线带宽 |
1.2.2 提高双极化微带天线隔离度 |
1.2.3 降低双极化微带天线交叉极化 |
1.3 论文主要内容 |
第2章 双极化微带天线阵列基本理论 |
2.1 微带天线辐射原理 |
2.1.1 微带贴片天线的传输线模型 |
2.1.2 微带矩形贴片的空腔模型 |
2.1.3 微带贴片天线的表面波效应 |
2.2 双极化微带天线的实现 |
2.2.1 天线的极化理论 |
2.2.2 双极化微带天线的馈电技术 |
2.3 微带阵列天线的分析 |
2.3.1 方向图乘积定理 |
2.3.2 副瓣电平的控制 |
2.4 本章小结 |
第3章 Ku波段双极化微带天线设计方案 |
3.1 天线的设计指标 |
3.2 天线单元的设计 |
3.2.1 天线单元初始结构确定 |
3.2.2 天线单元的参数分析 |
3.2.3 天线单元的仿真结果及优化 |
3.3 天线子阵的设计及仿真 |
3.3.1 馈电网络的布局 |
3.3.2 功率分配器的设计 |
3.3.3 子阵的建模和仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 低副瓣微带天线阵列的设计 |
4.1 天线阵列加权 |
4.1.1 确定天线阵列规模 |
4.1.2 阵列加权综合 |
4.2 不等功分网络的设计 |
4.2.1 不等功分网络设计基础 |
4.2.2 天线功分网络的设计 |
4.3 天线阵列的仿真结果 |
4.4 天线加工方案讨论 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文和研究成果清单 |
致谢 |
(9)双波段双极化共孔径微带天线阵研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 双波段双极化共孔径微带天线的研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 研究现状总结 |
1.3 本文主要设计指标 |
1.4 本文的主要工作和内容安排 |
第2章 天线理论 |
2.1 微带天线理论 |
2.2 微带天线的分析方法 |
2.2.1 传输线理论 |
2.2.2 空腔模理论 |
2.3 微带天线双极化技术 |
2.4 SIW技术 |
2.5 本章小结 |
第3章 X波段双极化单元设计 |
3.1 X波段单元设计考虑 |
3.1.1 介质基板选择 |
3.1.2 贴片选择 |
3.1.3 馈电方式选择 |
3.1.4 结构设计 |
3.2 X波段单元贴片影响 |
3.2.1 贴片尺寸对单元回波损耗的影响 |
3.2.2 贴片间距对单元回波损耗的影响 |
3.3 X波段单元缝隙影响 |
3.4 馈线交叉结构对单元隔离度的影响 |
3.5 X波段单元SIW影响 |
3.5.1 开孔金属板遮挡对交叉极化的影响 |
3.5.2 基片集成金属支柱对端口间隔离度的影响 |
3.5.3 基片集成金属支柱对单元带宽的影响 |
3.6 X波段单元设计 |
3.7 本章小结 |
第4章 C波段双极化单元设计 |
4.1 C波段单元设计考虑 |
4.1.1 贴片的形状和尺寸 |
4.1.2 馈电方式 |
4.1.3 天线结构 |
4.2 C波段单元贴片影响 |
4.2.1 微带振子尺寸对单元回波损耗的影响 |
4.2.2 微带振子间距对单元回波损耗的影响 |
4.3 C波段单元匹配枝节和缝隙影响 |
4.3.1 匹配枝节对单元的影响 |
4.3.2 缝隙长度对单元的影响 |
4.4 C波段单元设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 双波段双极化共孔径微带天线阵设计 |
5.1 阵列设计考虑 |
5.1.1 阵列间距 |
5.1.2 交叉极化抑制 |
5.2 馈电网络的设计 |
5.2.1 并联馈电 |
5.2.2 串联馈电 |
5.2.3 串并联混合馈电 |
5.2.4 X波段馈电网络设计 |
5.3 双波段双极化共孔径微带天线阵设计 |
5.4 双波段双极化共孔径微带天线阵性能 |
5.4.1 双波段双极化共孔径微带天线阵的带宽性能 |
5.4.2 双波段双极化共孔径微带天线阵的隔离度性能 |
5.4.3 双波段双极化共孔径微带天线阵的方向图性能 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)微带共形阵列天线研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 低剖面宽带微带共形天线研究 |
1.2.2 高增益微带共形天线高效馈电方法研究 |
1.2.3 微带共形阵列天线单元间互耦抑制 |
1.3 本文的主要贡献与创新 |
1.4 本文的结构安排 |
第二章 基础理论概述 |
2.1 圆环阵理论 |
2.2 微带天线互耦机理分析 |
2.3 有源方向图理论 |
2.4 杂草入侵算法简介 |
2.5 载体对微带天线电性能的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 低互耦微带共形天线单元及阵列研究 |
3.1 基于ENG TL的环加载微带天线单元设计与研究 |
3.1.1 基于ENG TL的环加载微带天线单元结构 |
3.1.2 基于ENG TL的环加载微带天线与传统微带天线性能对比及分析 |
3.1.2.1 阻抗带宽对比及ENG TL单元色散特性分析 |
3.1.2.2 辐射方向图对比 |
3.1.2.3 阵列环境中互耦特性对比 |
3.1.3 基于ENG TL的环加载微带天线关键参数讨论 |
3.1.3.1 不同(D,R4)的参数组合电性能对比 |
3.1.3.2 不同(R3,D,R4)参数组合电性能对比 |
3.1.3.3 不同(N,D,R4)参数组合电性能对比 |
3.1.4 基于ENG TL的环加载微带天线单元实验验证 |
3.1.5 基于ENG TL的环加载微带圆极化天线设计 |
3.2 载体对天线单元电性能影响 |
3.3 基于ENG TL的环加载微带天线在共形天线阵当中的应用 |
3.3.1 沿圆锥载体母线方向共形的均匀线阵 |
3.3.2 沿圆锥载体周向共形的均匀线阵 |
3.3.3 沿圆柱载体周向共形的稀布线阵 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于高次腔模的背腔缝隙天线研究 |
4.1 背腔缝隙天线及腔模理论简介 |
4.2 基于高次模平板背腔缝隙天线设计 |
4.2.1 线极化设计 |
4.2.1.1 电激励方式 |
4.2.1.2 磁激励方式 |
4.2.2 圆极化设计 |
4.2.3 宽带设计 |
4.3 载体对天线电性能影响 |
4.4 基于高次模背腔缝隙天线在共形天线当中的应用 |
4.4.1 垂直极化全向天线设计 |
4.4.2 基于TE150模式的柱面共形相控阵天线设计 |
4.4.3 半空间圆极化覆盖准球面共形天线阵设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 高隔离度准共形微带天线阵设计 |
5.1 引言 |
5.2 天线单元设计 |
5.3 高隔离度准共形微带天线阵设计 |
5.3.1 棱柱共形高隔离度微带天线阵设计 |
5.3.2 棱锥共形高隔离度微带天线阵设计 |
5.4 本章小结 |
第六章 结束语 |
6.1 全文总结 |
6.2 下一步研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
四、一种新型双极化口径耦合微带天线阵(论文参考文献)
- [1]船用微带贴片天线的研究与设计[D]. 任亚萍. 桂林电子科技大学, 2020(04)
- [2]楼宇覆盖正割平方波束赋形双极化天线设计[D]. 任玉杰. 大连海事大学, 2020(01)
- [3]双圆极化平板阵列天线研究[D]. 易小微. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]宽带差分低交叉极化天线的研究[D]. 周恬. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]基于电磁超表面的高增益波束调控天线研究[D]. 席瑞. 西安电子科技大学, 2019(05)
- [6]毫米波数字多波束阵列关键技术研究[D]. 余英瑞. 东南大学, 2020(01)
- [7]基于介质集成传输线的新型双极化天线研究[D]. 刘晓亮. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [8]Ku波段宽带双极化低副瓣微带阵列天线的设计[D]. 张文杰. 北京理工大学, 2018(07)
- [9]双波段双极化共孔径微带天线阵研究[D]. 王敬. 哈尔滨工程大学, 2017(06)
- [10]微带共形阵列天线研究与应用[D]. 韩旺旺. 电子科技大学, 2016(02)