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8mm波导缝隙天线的研究

作　者: 王哲
导　师: 邱景辉
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 波导缝隙阵列天线带宽双圆弧形 Ka波段
分类号: TN823.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年以来,无线技术随着人们认识的深入发展迅速,缝隙天线也逐渐无线应用领域中崭露头角,受到广泛研究。缝隙天线是指的在同轴传输线、微波谐振腔或波导传输线上划出缝隙,使得电磁波可以从缝隙处辐射,从而在外空间传输。其中波导型的缝隙天线存在重量轻,体积小型,口径的效率高,较低的副瓣一些特点,在应用于雷达天线(包括引向天线,通信天线等)以及各种通信技术领域等方面有很大的一个前景。同时现在无线环境中天线设备对电磁的适应性要求变得很高。这样的抗电磁干扰的频率技术需要的基础是天线要有较宽的带宽,波导缝隙辐射天线是在使用宽频带雷达应用时的关键的组成部分,因此研究宽频带的矩形波导缝隙辐射天线的应用背景很重要。本文首先在从应用背景方面介绍了波导缝隙辐射天线;紧接着说明了国内以及国外对波导缝隙辐射天线的研究的总结概况,并对现阶段的一些发展动态进行了说明。紧接着有针对性的介绍了巴俾涅原理,并引申出缝隙天线的相关原理;重点讨论了进行波导缝隙天线设计一些计算原理,包括缝隙形式、等效电路、归一化等效阻抗等等;介绍了互耦理论;在阐述了进行波导缝隙阵列天线分类的基础上总结了经典的Elliot设计公式,最后简要介绍了切比雪夫口径综合法的计算原理。根据前面介绍的相关理论原理,设计仿真了工作在Ka波段的缝隙数量分别为8和46的传统纵缝波导缝隙辐射天线,给出相关的天线性能,然后在此基础上出于对天线带宽的考虑,对缝隙的形状进行了创新,采用双圆弧形的缝隙进行开缝设计,进行了新结构的仿真与分析研究,进一步知晓了新型波导缝隙辐射天线的特性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外研究概况  9-11
  1.3 本论文研究的主要内容  11-13
第2章缝隙天线理论  13-34
  2.1 巴俾涅原理  13-15
  2.2 理想缝隙辐射天线理论  15-18
  2.3 波导缝隙辐射天线理论及其等效电路  18-28
    2.3.1 波导缝隙辐射理论  18-20
    2.3.2 波导缝隙辐射天线的缝隙形式  20-23
    2.3.3 波导缝隙辐射天线的等效电路  23
    2.3.4 归一化等效阻抗与A.F.Stevenson 计算公式  23-26
    2.3.5 归一化等效阻抗与Hung Yuet Yee 计算公式  26-28
  2.4 互耦理论  28-33
    2.4.1 辐射缝隙之间互耦阻抗的等效电路及其理论计算  28-30
    2.4.2 对称振子的耦合阻抗  30-33
  2.5 本章小结  33-34
第3章矩形波导缝隙辐射天线的设计研究  34-52
  3.1 阵列天线的理论  34
  3.2 矩形波导缝隙辐射阵列天线的理论  34-38
    3.2.1 驻波矩形波导缝隙辐射天线阵列理论  36-37
    3.2.2 行波矩形波导缝隙辐射天线阵列理论  37-38
  3.3 波导阵列辐射天线的参数描述  38-41
    3.3.1 天线频带宽度参数  38-40
    3.3.2 天线辐射的方向性  40-41
    3.3.3 天线效率  41
  3.4 Elliot设计公式  41-47
  3.5 切比雪夫阵列综合法  47-51
  3.6 本章小结  51-52
第4章 8mm波导缝隙辐射天线设计研究  52-69
  4.1 8 缝隙波导矩形纵缝辐射天线的设计  52-56
  4.2 8 缝隙双圆弧形缝隙辐射天线的设计  56-58
  4.3 46 缝隙波导矩形纵缝辐射天线的设计  58-63
  4.4 46 缝隙双圆弧形缝隙辐射天线的设计  63-65
  4.5 圆弧半径对天线性能的影响  65-67
  4.6 圆弧偏置对于天线性能的影响  67-69
结论  69-70
参考文献  70-74
攻读学位期间发表的学术论文  74-76
致谢  76

8mm波导缝隙天线的研究

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