超寬帶天線與相控陣天線系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)于各種天線也提出了越來(lái)越高的要求。一方面,室內(nèi)高速無(wú)線數(shù)據(jù)接入技術(shù)的興起對(duì)超寬頻帶天線提出了廣泛需求。同時(shí),由于在超寬帶通信系統(tǒng)的工作頻段范圍內(nèi),還存在諸如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、全球微波互聯(lián)接入(WiMAX)等通信系統(tǒng),為了降低不同通信系統(tǒng)之間的相互干擾,具有陷波特性的超寬帶天線近來(lái)獲得了廣泛關(guān)注。
　　 相控陣天線具有反應(yīng)迅速、靈敏、準(zhǔn)確,同時(shí)可以探測(cè)、識(shí)別和跟蹤多個(gè)目標(biāo)等特點(diǎn),是一種十分先進(jìn)的

2、多功能綜合天線?？捎糜趲缀跛械能娪美走_(dá)系統(tǒng),此外在空中交通管制,氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等領(lǐng)域的民用事業(yè)中也有廣闊的用武之地。連續(xù)切向節(jié)(CTS)天線作為一種新型天線,具有許多優(yōu)點(diǎn),有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文對(duì)超寬帶天線、相控陣天線系統(tǒng)以及CTS天線做了一些研究。主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　 1.研究了一種超寬帶天線及三種超寬帶雙陷波天線的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。提出一種月牙形結(jié)構(gòu)的印刷單極天線,并通過調(diào)整月牙形結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù),使

3、天線獲得了理想的阻抗帶寬；在此天線的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過在輻射體上開U形槽或引入缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)兩種方法結(jié)合設(shè)計(jì)了三種雙陷波天線,著重分析了U形槽或DGS結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)陷波性能的影響。對(duì)以上幾種天線制作了實(shí)物,并對(duì)其駐波比及輻射特性進(jìn)行了測(cè)量,實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果一致性較好。
　　 2.研究了一種共形低副瓣無(wú)源相控陣天線系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的印刷振子天線單元,并組成線陣實(shí)現(xiàn)了低副瓣以及掃描特性；設(shè)計(jì)了一種分形結(jié)構(gòu)的微帶天線單元

4、,有效減小了天線尺寸；提出一種結(jié)構(gòu)新穎的小型化功分器結(jié)構(gòu),通過引入微帶開路以及短路枝節(jié),縮小了功分器的體積,且具有諧波抑制功能；利用DGS設(shè)計(jì)了一種微帶帶通濾波器,該濾波器可以對(duì)其寄生通帶加以抑制,測(cè)試性能良好；對(duì)該系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)中的移相器及衰減器電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),測(cè)試性能良好；最后對(duì)整個(gè)相控陣天線系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 3.研究了一種Ku頻段低輪廓小型化相控陣天線系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了雙H開槽口徑耦合微帶天線單元,測(cè)試結(jié)果

5、滿足設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)了一種新型的口徑耦合天線單元,仿真結(jié)果表明其具有寬帶,高隔離度等性能；設(shè)計(jì)了并饋及串并饋結(jié)合的微帶功分器,從測(cè)試結(jié)果比較了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)；對(duì)該系統(tǒng)饋電網(wǎng)絡(luò)中的移相器及衰減器電路做了設(shè)計(jì),測(cè)試結(jié)果表明其性能良好；針對(duì)該通信系統(tǒng)的極化失配問題提出一種有效的有源變極化方案,通過控制雙極化單元兩端饋電幅度大小,實(shí)現(xiàn)極化跟蹤,減小極化失配,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案；最后結(jié)合設(shè)計(jì)要求對(duì)于整個(gè)陣列進(jìn)行了綜合,并給出了整個(gè)陣列的方向圖以及