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一种低副瓣圆极化微带天线阵列的设计

作　者: 徐锐
导　师: 王勇
学　校: 浙江大学
专　业: 电路与系统
关键词: 微带天线圆极化阵列低副瓣
分类号: TN822
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

微带天线具有体积小、质量轻、剖面薄,易实现共形等诸多优点,因而在无线通信系统中得到了广泛的应用。单个微带辐射元的增益及方向性往往很难达到实际应用的要求,通常采用组阵的形式将微带天线单元按照实际需要组成具有特定辐射方向和高增益的天线阵列。本文首先介绍了微带天线和圆极化的基本理论,在理论计算的基础上设计了工作频率为2.5GHz的圆极化矩形微带贴片天线,并利用HFSS软件对该天线单元进行仿真优化。优化后的天线单元轴比带宽大于IOMHz,增益为3.2dB。在单个天线研究基础上,对阵列天线的组成和结构进行深入研究和分析,并利用上面的贴片单元设计出7×7的阵列天线。仿真结果表明该天线阵列中心频率为2.5GHz,副瓣电平-35.3dB,半功率波瓣宽度约为17.9°,增益达到15.3dB,很好地实现了低副瓣和高增益的设计要求,具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
图目录  10-12
表目录  12-13
第1章绪论  13-18
  1.1 研究背景及意义  13
  1.2 研究发展概况  13-16
  1.3 本文主要内容和结构安排  16-18
第2章微带天线概述  18-27
  2.1 微带天线结构和分类  18-19
  2.2 微带天线辐射原理  19-20
  2.3 微带天线的馈电  20-23
    2.3.1 微带线馈电  21-22
    2.3.2 同轴馈电  22
    2.3.3 缝隙耦合馈电  22
    2.3.4 电磁耦合馈电  22-23
  2.4 微带天线的分析方法  23-26
    2.4.1 传输线法  23
    2.4.2 腔模理论  23-24
    2.4.3 积分方程法  24
    2.4.4 数值分析方法  24-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章圆极化天线单元设计  27-37
  3.1 微带天线圆极化  27-30
    3.1.1 圆极化  27-28
    3.1.2 微带天线圆极化方法  28-29
    3.1.3 圆极化天线阵列  29-30
  3.2 圆极化矩形贴片单元  30-36
    3.2.1 矩形贴片单元设计  30-33
    3.2.2 单元天线仿真优化  33-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章阵列天线基础  37-52
  4.1 阵列天线基本理论  37-46
    4.1.1 方向图与方向函数  37-39
    4.1.2 线阵特性  39-43
    4.1.3 平面阵特性  43-46
  4.2 阵列天线的馈电  46-48
    4.2.1 并联馈电  46-47
    4.2.2 串联馈电  47-48
  4.3 功率分配器  48-51
    4.3.1 功分器设计  48-50
    4.3.2 仿真实例  50-51
  4.4 本章小结  51-52
第5章微带阵列天线设计  52-65
  5.1 低副瓣微带阵列天线设计  52-59
    5.1.1 切比雪夫综合  53-57
    5.1.2 泰勒综合  57-58
    5.1.3 三角、余弦及余弦平方幅度分布  58-59
  5.2 设计实例  59-63
  5.3 本章小结  63-65
第6章结束语  65-66
参考文献  66-70
攻读硕士学位期间主要的研究成果  70-71
致谢  71

一种低副瓣圆极化微带天线阵列的设计

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