Ka波段超導天線的研究.pdf

1、微帶陣列天線廣泛應用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,與其他衛(wèi)星天線相比,它具有體積小、重量輕、剖面低、易于共形、易于集成等諸多優(yōu)點,同時天線還可以與饋電網(wǎng)絡共型設計,降低了旋轉(zhuǎn)慣量,方便了衛(wèi)星天線伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設計。衛(wèi)星通信可用的頻譜資源非常有限,Ku頻段已經(jīng)非常擁擠,隨著通信信息容量需求的不斷增大,Ka頻段的微帶天線研究越來越吸引世界的目光。
　　本文的主要工作是對Ka波段下行頻率的高溫超導(HTS)微帶陣列天線的研究。通過對HTS微帶天線的

2、寬帶技術(shù)的研究,設計了不同的結(jié)構(gòu)的天線單元,經(jīng)過比較,最終采用縫隙耦合饋電結(jié)構(gòu)的天線單元。為了與 HTS微帶天線對比,同樣設計了一個普通微帶天線單元,經(jīng)過分析對比發(fā)現(xiàn),HTS天線單元的效率比普通微帶天線單元的效率提高了1.7％左右。
　　在天線單元的基礎上,設計了HTS天線的四元陣和八元陣,四元天線陣在17.82~20.8GHz范圍內(nèi)<2VSWR,相對阻抗帶寬為15.3%,天線陣在中心頻率19.45GHz處的增益為14.2dB,E

3、面主瓣寬度為35.5°,E面第一旁瓣電平為-14.4dB,H面主瓣寬度為32.4°,H面第一旁瓣電平為-12.5dB。八元天線陣在18.36~21.1GHz范圍內(nèi)<2VSWR,絕對帶寬為2.74GHz,相對阻抗帶寬為14.1%,在19.5GHz處增益為17.8dB,E面主瓣寬度為18.3°,E面第一旁瓣電平為-14.6dB, H面主瓣寬度為29.4°, H面第一旁瓣電平為-16.9dB,天線在增益和帶寬等方面取得了良好的性能。為了進一步