超寬帶雙極化喇叭天線的研究.pdf

1、超寬帶天線作為無(wú)線通信系統(tǒng)的最前端，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電磁測(cè)量、電磁兼容測(cè)試、超寬帶雷達(dá)等領(lǐng)域中。喇叭天線因其具有頻寬帶、方向性好、以及具有高增益和高功率負(fù)載的能力而得到了廣泛的應(yīng)用。本文所涉及的喇叭天線其幾何形狀簡(jiǎn)單，容易加工，且有較好的方向性。相對(duì)窄頻帶天線來(lái)說(shuō)，超寬帶天線不僅頻帶寬，而且性能穩(wěn)定，它有低功耗、超大的信息容量、超強(qiáng)抗干擾能力和超強(qiáng)穿透力等優(yōu)點(diǎn)。
　　雙極化天線近些年來(lái)也得到非常廣泛的應(yīng)用。在通信領(lǐng)域中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)收發(fā)

2、雙工模式，進(jìn)而可以減少定向基站工作天線的數(shù)量；在某些測(cè)試領(lǐng)域中可減少對(duì)不同極化方向天線的切換次數(shù)，以確保工作效率的有效提高。為了適應(yīng)未來(lái)無(wú)線通信的發(fā)展，在追求天線寬頻帶的特性的同時(shí)，還應(yīng)兼顧到天線的小型化，方向圖以及增益的穩(wěn)定性等諸多問(wèn)題。
　　首先，本文以Vivaldi天線結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，從天線的基本理論著手分析，分別給出了它們的特性阻抗，截止頻率，輻射特性等參數(shù)，并完成了單極化天線的設(shè)計(jì)。然后在此天線的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了工作在3.1~1

3、0.6GHz頻帶范圍內(nèi)的雙極化天線，并通過(guò)側(cè)翼柵格、尾翼柵格等結(jié)構(gòu)的加載，有效的改善天線的輻射特性。
　　其次，從圓形脊波導(dǎo)理論開(kāi)始，對(duì)加脊波導(dǎo)的主模截止波長(zhǎng)、脊波導(dǎo)阻抗等參數(shù)進(jìn)行分析和推導(dǎo)，設(shè)計(jì)了一具有開(kāi)放邊界的雙極化喇叭天線。通過(guò)對(duì)天線進(jìn)行矩形金屬結(jié)構(gòu)加載、漏斗形金屬結(jié)構(gòu)加載以及減小饋電探針到脊片末端距離等的設(shè)計(jì)，在2~18GHz的頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了良好的輻射特性。
　　第三，本文運(yùn)用三維全波電磁仿真CST軟件。根據(jù)軟件仿