小型宽带高增益微带天线分析与设计.pdf

痢毒雄鹰硕士学位论文!型童堂直塑重垡堂垂堡芩苒颖けつ颖分析与设计论文题目陶杰电磁场与微波技术无线通信与电磁兼容七年四月苙女:—王—.兰一畕:—学科专业研究方向学生姓名指导教师论文提交日期淮眨匹—
摘要微带天线由于结构简单、加工便利在现代通信系统中有着广泛的应用。本文主要研究小型化宽带高增益微带天线的设计,应用背景是以飞行器为载体的通信系统,由于飞行器上用于安装天线的空间受到严格的限制,因此,通常对天线的尺寸与形状都会有明确的要求,在这种情况下,宽带和高增益之间的折衷设计具有相当的难度。本文对小型化宽带高增益微带天线进行了深入研究,提出了几种新的小型化宽带高增益微带天线的设计方案,文中介绍了这几种天线的详细设计过程,并给出了通过仿真和实验获得的天线的性能指标,包括天线输入端的阻抗频率特性、天线的辐射方向图和天线的增益等。数据表明这几种天线都能够在尺寸受限的情况下保持较高的增益,并且天线的工作带宽能够达到%左关键词:微带天线高增益小型化宽带宽右。
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研究生签名:际η┟研究生签名:陶焘日期:三业/南京邮电大学学位论文独创性声明南京邮电大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材明确的说明并表示了谢意。工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权南京邮电大学研究生部办理。
第一章绪论微带天线简介及微带天线技术.⒋煜呒蚪.⒋煜叨ㄒ.⒋煜呓峁辜胺掷早在年德尚教授就已提出利用微带线的辐射来制成微带微波天线的概念。但是在随后的近年里,对此只有一些零星的研究。直到年,由于微波集成技术的发展和空间对低剖面天线的迫切需求,芒森和豪威尔等研究者制成了第一批实用微带天线。随之国际上展开了对微带天线的专题国际会议,年天线与传播会刊在潞派峡载了微带天线专辑。至此,微带天线已形成为天线领域中的一个专门分支,两本微带天线专著也相继问世。可见,年代是微带天线取得突破性进展的时期。在年代中,微带天线无论在理论与应用的深度上和广度上都获得了进一步的发展。今天这一新型天线已趋于成熟,其应用正在与日俱增。微带天线是在带有导体接地板的介质基片上贴加导体薄片而形成的天线。它利用微带线或同轴线等馈线馈电,在导体贴片与接地板之间激励起射频电磁场,并通过贴片四周与接地板间的缝隙向外辐射。因此,微带天线也可看作为一种缝隙天线。通常介质基片的厚度与波长相比是很小的,因而它实现了一维小型化,属于电小天线的一类。导体贴片一般是规则形状的面积单元,如矩形、圆形或圆环形薄片等;也可以是窄长条形的薄片振子技。由这两种单元形成的微带天线分别称为微带贴片天线和微带振子天线,见图:微带天线的另一种形式是利用微带线的某种形变来辐射,称之为微带线型天线,其中一种形式如图尽U庵痔煜咭蛭Q叵叽湫胁ǎ殖莆微带行波天线。微带天线的第四种形式是利用开在接地板上的缝隙,由介质基片另一侧的微带线或其他馈线绮巯对其馈电,称之为微带缝隙天线,如图綶。上面我们是按结构特征把微带天线分为几类。我们还可以按形状分类,例如圆形、矩南京邮电大学硕研究生学位论文第滦髀
黼线、、蛩:\丑形、环形微带天线等。值得提出的是按工作原理分类,无论是贴片天线或缝隙天线,都可以分成谐振型げㄐ和非谐振行波型⒋煜摺G耙焕嗵煜哂刑囟ǖ男痴癯叽纾一般只能工作在谐振频率附近:而后一类天线没有谐振尺寸的限制,它的末端要加匹配负载以保证传输行波。⒋煜导体振子⒋褡犹煜⒋裼谔煜图治⒋煜咝问南京邮电大学硕士研究生学位论立第滦髀微带线质基片接地板
高增益宽带微带天线技术及本课题意义.⒋煜咝阅.⒋,微带天线有如下优点—:剖面低,体积小,重量轻;具有平面结构,并可制成与导弹、卫星等载体表面相共形的结构;馈电网络可与天线结构一起制成,适合用印刷电路技术大批量生产;能与有源器件和电路集成为单一的模件;便于获得圆极化,容易实现双频段、双极化等多功能工作。微带天线的主要缺点是:频带窄;有导体和介质损耗,并且会激励表面波,导致辐射效率降低:功率容量较小,一般用于中、小功率场合;性能受基片材料影响大。不过,已发展了不少技术来克服或减小上述特点。例如,已有多种途径来展宽微带天线的频带,常规设计的相对