毫米波平面天線陣列研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信用戶和終端數(shù)量的井噴式增長(zhǎng)以及社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)通信速率和質(zhì)量要求的不斷提升，如何有效地?cái)U(kuò)大通信系統(tǒng)的容量、降低多徑衰減、提高頻率利用率等問(wèn)題，成為第五代移動(dòng)通信技術(shù)研究中的熱點(diǎn)之一。一方面利用毫米波頻段的寬頻譜資源是未來(lái)移動(dòng)通信發(fā)展的趨勢(shì)。另一方面雙極化、寬帶化天線技術(shù)是提升通信系統(tǒng)容量的有效方法之一。為此，本文主要圍繞毫米波頻段雙極化集成天線展開(kāi)相關(guān)研制，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了雙極化微帶貼片天線單元與陣列、雙極化基片集成同軸線(Subs

2、trate Integrated Coaxial Line，SICL)直饋背腔天線單元與陣列、雙極化基片集成同軸線角饋背腔天線單元與陣列、雙極化基片集成同軸線改進(jìn)型背腔天線，并在目標(biāo)頻段對(duì)微帶線和基片集成傳輸線衰減特性進(jìn)行了分析以印證天線陣效率特性。論文的主要內(nèi)容如下:
　　1、研制了雙極化微帶貼片天線。通過(guò)引入寄生貼片，設(shè)計(jì)了層疊式雙極化微帶貼片天線單元。通過(guò)設(shè)計(jì)雙極化兩端口的饋電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了具有良好隔離度的4×4雙極化微帶貼片

3、天線陣列。該天線陣在工作頻段27GHz-29GHz內(nèi)，兩端口電壓駐波比(VSWR)小于2，實(shí)際測(cè)試隔離度在33dB以上，增益大于19dBi，交叉極化電平優(yōu)于20dB。該結(jié)構(gòu)天線陣具有良好的定向性和增益，易于批量加工和生產(chǎn)。
　　2、研制了雙極化基片集成同軸線背腔天線。首先分析了單元天線背腔大小、輻射貼片尺寸、寄生貼片大小以及開(kāi)口尺寸對(duì)于天線性能的影響，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了雙極化基片集成同軸線直饋背腔天線單元與陣列、雙極化基片集成

4、同軸線角饋背腔天線單元與陣列、雙極化基片集成同軸線改進(jìn)型背腔天線。所設(shè)計(jì)的2×2直饋背腔天線陣和2×2角饋背腔天線陣在工作頻段27GHz～29GHz內(nèi)，電壓駐波比(VSWR)小于2，隔離度大于20dB，同時(shí)具有良好的定向性和增益。
　　3、研究了微帶線和基片集成傳輸線在目標(biāo)頻段內(nèi)的衰減特性。本章基于多線校準(zhǔn)理論研究微帶線和基片集成同軸線的衰減特性，分別加工制作了三段長(zhǎng)度相差四分之一波長(zhǎng)的微帶線和基片集成同軸線，進(jìn)行了測(cè)試并給出在2