网络技术-综合布线-数字脉冲式超宽带接收机的研究和关键模块的设计.pdf

在实际应用中要求微带天线具备高增益、低副瓣、波束控制等特性。基于角馈方形微带贴片阵列天线的理论分析,采用中心短路、边缘馈电的方式设计了低副瓣ku波段单脉冲微带平面天线阵列。经测试所设计的10×10单元单脉冲微带天线阵的副瓣电平达到了-19.5dB。结果证明该设计方法对高增益单脉冲天线设计是有效可行的。

自从20世纪70年代中期微带天线理论得到很大发展以来，由于微带天线体积小、重量轻、馈电方式灵活、成本低、易于与目标共形等优点而深受人们亲睐，在雷达、移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)等领域得到广泛的应用。圆极化作为微带天线理论和技术应用的一个重要分支，被广泛的运用于雷达、导航、卫星等电子系统中。   由于其特性，使得收发天线间有很强的角度位置定位灵活性，并且能减小信号的多路径干扰和其他的一些影响。此外，宽带通信具有通信容量大、保密性好、抗多径干扰能力强等许多优点，是21世纪通信系统的发展方向，从而对通信设备的宽带化也提出了越来越高的要求。其中宽带天线就是无线通信系统所要研究的一个重要部分。本论文主要针对无线通信中的宽带圆极化微带天线设计、分析与应用技术进行了研究与探索。   在研究中采用了理论分析、数值仿真和实验验证等手段，提出了多种宽带圆极化微带天线结构，由于其卓越的宽带性能，成果已分别在本领域最高级别刊物IEEE Trans．On Antennas and Propagation,IET Microwaves Antennas&Propagation等上发表，集中体现了作者的研究成果。   本文的主要工作如下： 1．研究了双馈电宽带圆极化微带贴片天线设计技术。在对圆极化天线的一般特点和基本要求进行探讨的基础上，针对微带天线带宽窄的固有缺点，采用了一种由3dB Wilkinson功分器和移相器组成的新型宽带馈电网络，运用L型金属棒进行旋转900近耦合式双馈电，得到了具有宽带性能的圆极化微带贴片天线。并在此基础上，对该天线的面电流分布及辐射特性进行了详细的研究和探讨，又提出了圆极化微带环形贴片天线。并针对该天线结构尺寸进行了优化分析，采用了全波软件和aggressivespace mapping(ASM)优化算法相结合的办法，为天线的结构最优化节省时间和硬件资源，得到了良好的效果。 2．研究了四馈电宽带圆极化微带贴片天线设计技术。在对天线双馈电的基础上，对称增加一对L型金属棒进行馈电。这种对称结构有效消除了天线馈电金属棒的辐射泄漏和之间的信号耦合，抑制了交叉极化，扩展了天线的圆极化带宽。并通过仿真和试验进行了验证。 3．研究了四馈电宽带圆极化缝隙天线设计技术。在接地板上开圆形槽进行电磁波的辐射，采用四条微带线进行馈电，不但具有宽带特性，而且具有双圆极化性能。 4．研究了宽带圆极化微带天线阵的设计技术。在对单个宽带圆极化天线研究得到比较充分的结果后，继续对圆极化天线阵进行了研究。采用相位旋转式单馈电形式的馈电结构对天线阵进行馈电，得到了良好的效果，在保证了一定的圆极化带宽的基础上，增加了天线的增益性能，并通过仿真和试验进行了验证.

设计了了一种新型的微带天线阵。该天线阵采用矩形波导宽边纵向缝隙耦合微带 线结构给串馈微带贴片线阵馈电,从而构成二维平面阵。利用软件CST对波导缝隙 -微 带线耦合结构和微带串馈线阵进行了仿真设计,并制作了一个X波段16×16元天线阵, 测量结果证明了分析设计方法的正确性。

本文介绍了一种工作频率为2143 GHz 的圆极化四单元矩形微带天线阵的设计方法。通过对天线单元采用正交馈电激励起两个极化方向正交的、幅度相等的、相位相差90°的线极化波从而使天线单元获得圆极化波。在利用圆极化条件确定天线尺寸基础上,借助Ansof t HFSS 仿真软件对天线进行了仿真,仿真结果和实验结果基本一致。

讲述了紧耦合微带天线阵的具体设计及其如何使带宽得到增强

八木天线是一种定向天线，广泛应用于通信、雷达等无线电技术设备中，通常由一个有源辐射单元、一个反射器和若干个引向器组成。适当调整单元的尺寸和它们之间的距离可以改善天线的频率响应和辐射特性。然而，八木天线只能实现端射辐射，而且无法直接与载体表面共面安装。在继承微带天线剖面低、易于共形等优点的基础上，John Huang在1989年提出了微带八木天线[1]，使主瓣波束向端射方向倾斜。后来D．P．Gray和S．K．Padhi等人对微带八木贴片天线各参数的影响做了一定的研究