海事卫星通信螺旋天线的设计(硕士论文).pdf

摘要螺旋天线拥有较高的增益和良好的圆极化等性能,因此被广泛的应用在通信领域中。在海事卫星通信中,单元螺旋天线虽然拥有良好的圆极化性能,但是其增益依然难以满足系统提出的要求,而阵列螺旋天线则可以弥补这一缺陷。作者提出了一种针对海事卫星通信的单元螺旋天线及阵列结构,并采用基于有限元法的软件对其进行了仿真优化,用安捷伦矢量网络分析仪对该天线阵的回波损耗进行了测量,给出了螺旋天线的设计过程以及实验仿真结果。论文主要包括以下内容:首先基于轴向模螺旋天线的基本原理,针对圆柱形螺旋天线的结构模型,提出了一种以变升角改善圆极化性能,以微带匹配段实现最优阻抗匹配的低剖面变升角螺旋天线。之后使用微带功分器作为网络,用两圈的低剖面螺旋天线为单元组成四元阵列天线,利用共地的方式减少功分器与天线间的互耦干扰,并用探针穿孔连接功分器和天线。最后根据螺旋相移器的原理,通过调节天线与探针的旋转实现螺旋单元天线之间的相位差,达到微波的定向辐射。为了减小重量和降低损耗,整个阵列天线均使用低介电常数的介质。关键词:海事卫星通信;螺旋天线;阵列天线;圆极化;轴向模
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目录第滦髀邸研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国内外研究现状及发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本文研究内容及主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一第侣菪煜呋纠砺邸甀基本螺旋结构方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.菪煜叩姆涑》⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第碌ピB菪煜呱杓啤单元螺旋天线的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
四元天线阵的设计与制作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..〉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第陆崾铩参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯攻读学位期间公开发表的论文、专利及奖励⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯研究生履历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致洹目录
第滦髀研究背景及意义本章简要阐述了论文研究的背景和意义,并总结出常见的螺旋天线结构及研究成果,在此基础上分析了螺旋天线及其阵列天线的发展趋势。最后给出了论文的主要内容和章节安排。随着匠痰难菡飧龊偷绱耪竦垂媛傻姆⑾郑辏琇提出了“同步”的概念吹狈⑸浜徒邮盏钠德氏嗤氖焙蚪邮招藕抛畲螅⑻岢了球形、双圆锥等偶极天线。年,眉甘呓峁棺槌傻牡棺缎与大地构成了单级天线圈经行发射和接受。年,对奶煜呓峁使用了新的馈电方式】,这是首次将过渡馈电方式应用在传输线和辐射单元之螺旋天线常被作为海事卫星通信的前端部件,在整个通信系统中占有着非常重要的地位。信息技术的飞速发展,使得现代通信设备不断升级,通信容量不断加大,通信载体上集中了越来越多的满足不同需要的天线。根据不同的应用需求,海事通信系统天线有多种形式,主要包括微带、单臂螺旋、双臂螺旋、四臂螺旋天线及以不同形式单元组成的天线阵列等。为了提高系统性能,天线必须要有合理的物理结构和优良的天线性能,并在追求性能的同时节约成本。天线的尺寸基本决定了无线通信设备的大小,因此在现在追求通信设备小型化的大潮中,还存在着提高性能的同时进一步减小该设备相关天线尺寸的需求。随着提出了螺旋天线【浚⒂珊笕瞬欢系母慕氪葱拢沟寐菪煜咭云涮寤⒅亓壳帷便于伪装等特点在军用和民用等方面都得到了广泛的应用】。螺旋天线便于组阵,为了方便螺旋天线组阵以及减小阵元之间互耦的影响,各馈电单元除了要满足一定的要求外,在物理结构上还要满足径向尺寸和轴向高度的相关约束【,为此学者们进行了大量的研究工作。在现今的无线通讯中,随着海陆空全方位的海事卫星移动通信的迅速发展,使得螺旋天线拥有极大的应用前景。在卫星通信复杂多变的系统中,天线的增益与极化特性显得尤为重要,螺旋天线拥有着较高的增益和良好的圆极化特性,不间。海事卫星通信的螺旋天线设计
仅能够抑制雨雾干扰和抗多径反射,而且对运动中的物体也能够接受到无线电信号。螺旋天线易于组阵,其柱状姿态使得组阵的方式更加多样化‘,在卫