超寬帶天線與相控陣天線系統研究.pdf

1、隨著無線通信技術的快速發(fā)展,對于各種天線也提出了越來越高的要求。一方面,室內高速無線數據接入技術的興起對超寬頻帶天線提出了廣泛需求。同時,由于在超寬帶通信系統的工作頻段范圍內,還存在諸如無線局域網(WLAN)、全球微波互聯接入(WiMAX)等通信系統,為了降低不同通信系統之間的相互干擾,具有陷波特性的超寬帶天線近來獲得了廣泛關注。
　　 相控陣天線具有反應迅速、靈敏、準確,同時可以探測、識別和跟蹤多個目標等特點,是一種十分先進的

2、多功能綜合天線。可用于幾乎所有的軍用雷達系統,此外在空中交通管制,氣象預測預報等領域的民用事業(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,有著廣闊的應用前景。
　　 本文對超寬帶天線、相控陣天線系統以及CTS天線做了一些研究。主要工作包括以下幾個方面:
　　 1.研究了一種超寬帶天線及三種超寬帶雙陷波天線的設計實現方法。提出一種月牙形結構的印刷單極天線,并通過調整月牙形結構的各項參數,使

3、天線獲得了理想的阻抗帶寬；在此天線的結構基礎上,通過在輻射體上開U形槽或引入缺陷地結構(DGS)兩種方法結合設計了三種雙陷波天線,著重分析了U形槽或DGS結構參數變化對陷波性能的影響。對以上幾種天線制作了實物,并對其駐波比及輻射特性進行了測量,實測結果與仿真結果一致性較好。
　　 2.研究了一種共形低副瓣無源相控陣天線系統。設計了一種結構簡單的印刷振子天線單元,并組成線陣實現了低副瓣以及掃描特性；設計了一種分形結構的微帶天線單元

4、,有效減小了天線尺寸；提出一種結構新穎的小型化功分器結構,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設計了一種微帶帶通濾波器,該濾波器可以對其寄生通帶加以抑制,測試性能良好；對該系統饋電網絡中的移相器及衰減器電路進行了設計,測試性能良好；最后對整個相控陣天線系統進行了測試,結果滿足設計要求。
　　 3.研究了一種Ku頻段低輪廓小型化相控陣天線系統。設計了雙H開槽口徑耦合微帶天線單元,測試結果

5、滿足設計要求；設計了一種新型的口徑耦合天線單元,仿真結果表明其具有寬帶,高隔離度等性能；設計了并饋及串并饋結合的微帶功分器,從測試結果比較了兩者的優(yōu)缺點；對該系統饋電網絡中的移相器及衰減器電路做了設計,測試結果表明其性能良好；針對該通信系統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,實現極化跟蹤,減小極化失配,并通過實驗驗證了該方案；最后結合設計要求對于整個陣列進行了綜合,并給出了整個陣列的方向圖以及