發(fā)布時間：2020-12-09 23:08

　　相控陣天線的波束控制能力傳統(tǒng)上由移相器提供。然而,移相器占據(jù)相控陣系統(tǒng)相當大的成本且移相器在X波段及以上有相當大的損耗。使用變?nèi)荻�極管或pin二極管代替移相器的電控無源陣列天線（ESPAR）能降低系統(tǒng)功耗和成本,對商業(yè)化應(yīng)用有很大的前景。本文研究包含三個方面:第一,研究了不同的縫隙形狀對天線性能的影響,提出了一種工作在3GHz的“hourglass”形縫隙耦合微帶ESPAR陣列天線,通過改變加載在寄生貼片上的電抗值實現(xiàn)不同的波束轉(zhuǎn)向,HFSS仿真實驗表明,該陣列能在維持阻抗匹配的情況下,實現(xiàn)-37°～370連續(xù)波束轉(zhuǎn)向,最大輻射增益能達到9.14dBi。第二,提出了一種激勵TE113高階模的電控無源陣列天線（ESPAR）,該陣列由一個饋電穿孔介質(zhì)諧振器（PDR）和兩個寄生穿孔介質(zhì)諧振器組成,通過縫隙耦合饋電。采用穿孔技術(shù)降低介質(zhì)諧振器的相對介電常數(shù)從而提高天線帶寬,改變加載在寄生介質(zhì)諧振器上的電抗值實現(xiàn)主瓣方向圖的轉(zhuǎn)向。該ESPAR陣列天線-lOdBi相對帶寬約為 18.3%（10.09GHz～12.11GHz）,在 11GHz能實現(xiàn)-32°～32°波束轉(zhuǎn)向,且在波束轉(zhuǎn)向過程中維持阻抗... 

【文章來源】：云南大學云南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１單極子和偶極子ＥＳＡＰＲ??ＥＳＰＡＲ陣列天線的阻抗帶寬是一個主要問題，為了提高阻抗帶寬，文獻［８？１０］??

ＥＳＡＰＲ（１３］?ＥＳＰＡＲ［１４］??圖１．１單極子和偶極子ＥＳＡＰＲ??ＥＳＰＡＲ陣列天線的阻抗帶寬是一個主要問題，為了提高阻抗帶寬，文獻［８？１０］??報道了利用不同的拓撲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)帶寬的拓寬，如采用Ｋｏｃｈ分形結(jié)構(gòu)［８］，雙曲線??交叉偶極子［９］和增加耦合多導(dǎo)體條帶［１０］�？紤]到寄生單元之間的相互耦合效應(yīng)對??系統(tǒng)效率的影響，文獻［１１］使用超材料減少寄生單元間的耦合作用。但上述的不同??結(jié)構(gòu)的ＥＳＡＰＲ天線增益仍然較低，為了提高增益并且提高阻抗帶寬，文獻［１２］使??用單極子天線結(jié)合十二個寄生單極子通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)饋電，阻抗帶寬為３２．０％，??增益大約為９．０ｄＢｉ。??由于單極子和偶極子的剖面都太高，在移動終端上很難得以應(yīng)用。為此，ｊｕｎｗｅｉ??３??

阻抗帶寬寬，損耗低，無表面波激勵［２６￣２９］。為此，ＲｅｚａＭｏｖａｈｅｄｉｎｉａ和??Ｍｏｈａｍｍａｄ?ＲｅｚａＣｈａｈａｒｍｉｒ等人把介質(zhì)諧振器天線（ＤＲＡ）作為輻射單元設(shè)計了??介質(zhì)諧振器ＥＳＡＰＲ陣列天線［３０￣３５］。圖１．３給出了?ＤＲＡ－ＥＳＡＰＲ的部分設(shè)計。文??獻［３０］設(shè)計了由微帶線直接激勵的Ｈ面耦合介質(zhì)諧振器ＥＳＡＰＲ陣列天線，該陣列??包含一個中心饋電的介質(zhì)諧振器天線（ＤＲＡ）和兩個寄生介質(zhì)諧振器，三個介質(zhì)??諧振器尺寸相同且介電常數(shù)都為３５．９，通過改變加載在寄生介質(zhì)諧振器上的電控??值，實現(xiàn)了?Ｈ面上－３０°到３０°連續(xù)的波束轉(zhuǎn)向。值得一提的是Ｈ面耦合不改變??介質(zhì)諧振器天線的極化模式，對于Ｅ面耦合的介質(zhì)諧振器ＥＳＰＡＲ，文獻［３１］使用??縫隙耦合饋電方式，設(shè)計了?Ｅ面耦合的線極化三單元介質(zhì)諧振器電控無源陣列天??線（ＤＲＡ－ＥＳＰＡＲ），實現(xiàn)了更大的波束轉(zhuǎn)向，同時，［３１］中將三單元的ＤＲＡ－ＥＳＰＡＲ??擴展到五單元的ＤＲＡ－ＥＳＰＡＲ［３２］以及提出了以ＤＲＡ－ＥＳＡＰＲ子陣列實現(xiàn)更大陣列??布置的相關(guān)理論


本文編號：2907620