基于有源頻率選擇表面的超寬頻率可重構(gòu)電控掃描天線的研究.pdf

1、近年來(lái)無(wú)線通信迅猛發(fā)展，所使用的設(shè)備也逐步向多功能化，超寬帶化轉(zhuǎn)變。這種發(fā)展趨勢(shì)使得有限的頻譜資源越來(lái)越緊張，同時(shí)在同一系統(tǒng)中使用數(shù)量眾多的天線時(shí)也帶來(lái)了電磁兼容問(wèn)題?；谟性搭l率選擇表面(AFSS)的電掃描天線作為智能天線的一種，能夠根據(jù)需要改變自身的輻射特性以適應(yīng)復(fù)雜的電磁通信環(huán)境。因而在解決上述遇到的問(wèn)題時(shí)，與傳統(tǒng)天線相比，這種新體制的天線具有明顯的優(yōu)勢(shì)。然而，到目前為止這種天線還未見有實(shí)現(xiàn)超寬帶的報(bào)道。
　　本論文研究了一

2、種超寬頻率可調(diào)方向圖可重構(gòu)的電掃描天線。天線由放置在中心的優(yōu)化后的雙錐天線和包裹在其四周的有源頻率選擇表面條帶構(gòu)成。傳統(tǒng)雙錐天線在頻率變高時(shí)會(huì)出現(xiàn)波束分裂的現(xiàn)象，為了克服這個(gè)問(wèn)題本研究采用了優(yōu)化后拋物面錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并采用3D打印加工電鍍的方法成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)物加工。實(shí)測(cè)結(jié)果表明在頻帶0.5 GHz到2.5 GHz內(nèi)，雙錐天線的回波損耗均低于-7 dB，且方向圖有很好的一致性。同時(shí)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了超寬可調(diào)的有源頻率選擇表面條帶的單元，其工作頻帶

3、為0.7 GHz到2.4 GHz。在這個(gè)可調(diào)范圍內(nèi)，其阻帶深度均超過(guò)-10dB。電掃描天線的實(shí)際工作頻帶為有源頻率選擇表面工作帶寬與優(yōu)化后的雙錐天線工作帶寬的重疊部分即0.7 GHz到2.4 GHz。最后，為了更好的控制這一天線，本研究在orbit遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭建了一套采用遺傳算法的優(yōu)化系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)對(duì)天線全頻帶實(shí)現(xiàn)了高增益和低零深的優(yōu)化與測(cè)量。在高增模式時(shí)天線的增益均在4.4 dBi以上，且額外增加的增益均在4 dB以上，在