反射式與透射式印刷陣列天線(xiàn)的研究.pdf

1、本論文的研究對(duì)象是反射式和透射式陣列天線(xiàn)，包括微帶反射式陣列天線(xiàn)和Fabry-Perot諧振天線(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)型式。論文首先系統(tǒng)總結(jié)與論文研究相關(guān)的背景技術(shù)，并全面調(diào)研當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)。第二章對(duì)反射式和透射式陣列天線(xiàn)的饋源的選型及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了漸變槽線(xiàn)天線(xiàn)作為反射式陣列的饋源，并分別對(duì)直線(xiàn)型和指數(shù)型漸變槽線(xiàn)天線(xiàn)的視在相位中心與天線(xiàn)的物理參數(shù)如槽線(xiàn)長(zhǎng)度、指數(shù)率間的關(guān)系進(jìn)行了較詳細(xì)的研究。第三章給出了影響反射式陣列天線(xiàn)帶

2、寬的因素，總結(jié)了實(shí)現(xiàn)寬頻帶反射式陣列單元的方法。在此基礎(chǔ)上提出了在單層介質(zhì)基片的上下表面印刷矩形微帶貼片并分別進(jìn)行縫隙加載，同時(shí)利用空氣隙實(shí)現(xiàn)的寬頻帶微帶反射式陣列單元。據(jù)此設(shè)計(jì)了121單元方形晶格排列和177單元三角晶格排列的縫隙加載微帶反射式陣列天線(xiàn)。最后，利用緊縮周期的非諧振單層方形微帶貼片結(jié)構(gòu)作為反射式陣列單元，結(jié)合基于SIW的對(duì)極漸變槽線(xiàn)天線(xiàn)作為饋源，設(shè)計(jì)了大口徑面高增益的反射式陣列天線(xiàn)。同時(shí)，對(duì)緊縮周期反射式陣列單元寬頻帶特

3、性進(jìn)行了解釋。第四章對(duì)EBG結(jié)構(gòu)在天線(xiàn)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)與分類(lèi)。對(duì)金屬EBG結(jié)構(gòu)應(yīng)用于微帶反射陣進(jìn)行了研究。第五章通過(guò)平面波疊加方法，理論分析了初級(jí)饋源的位置對(duì)FPRA天線(xiàn)的最大增益的影響。同時(shí)討論了諧振腔高度對(duì)天線(xiàn)增益帶寬的影響。第六章利用橫向等效傳輸線(xiàn)模型結(jié)合互易原推導(dǎo)了采用PMC和PEC作為接地板的FPRA天線(xiàn)的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性，并對(duì)兩者進(jìn)行了比較，首次發(fā)現(xiàn)在保證最大值不變的情況下前者具有更寬的方向圖帶寬。為提高此類(lèi)天線(xiàn)的增益帶寬指明

4、了研究方向。第七章利用雙饋電點(diǎn)的L探針耦合饋電的圓極化貼片天線(xiàn)作為饋源設(shè)計(jì)了一款具有較寬增益和軸比帶寬的圓極化FPRA天線(xiàn)。接著提出了直接利用線(xiàn)極化饋源結(jié)合矩形貼片F(xiàn)SS構(gòu)成的部分反射表面進(jìn)行線(xiàn)-圓極化變換的FPRA天線(xiàn)，并對(duì)線(xiàn)-圓極化變換過(guò)程中的FSS的反射和傳輸相位特性所滿(mǎn)足的必要條件進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上提出了一種L探針耦合饋電的矩形貼片天線(xiàn)作為饋源的寬頻帶圓極化FPRA天線(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)饋源矩形貼片和部分反射表面的矩形FSS的寬長(zhǎng)比

5、來(lái)提高圓極化的軸比帶寬。第八章基于對(duì)FPRA天線(xiàn)增益帶寬的分析，提出采用漸變FSS作為部分反射表面提高增益帶寬的方法。設(shè)計(jì)了一維、二維漸變FSS作部分反射表面的FPRA天線(xiàn)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。另一方面，提出了FPRA天線(xiàn)可以看作是EBG諧振天線(xiàn)的一個(gè)特例。結(jié)合橫向漸變FSS（二維）及在縱向引入多個(gè)缺陷模提出了準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)的FPRA天線(xiàn)。第九章首先提出了把FPRA天線(xiàn)的諧振腔作為一整體考慮，通過(guò)鏡像原理結(jié)合微波網(wǎng)絡(luò)分析方法提取其作為一均勻媒