圆极化天线及其与近场耦合天线共孔径的研究

发布时间：2024-02-21 03:16

　　无线通信技术的不断进步推动着无线通信设备向高性能、集成化、多用途方向发展,这对位于无线通信系统前端的天线提出了更高的要求。作为天线领域的重要分支,圆极化天线以其突出的性能广泛应用于卫星导航系统、射频识别技术等领域中。针对无线通信技术对圆极化天线的不同要求,本论文围绕圆极化天线在宽角度低轴比、小型化、多频带、宽带和全向性方向图等方面进行了深入研究,并结合无线通信设备在有限空间内集成更多功能的发展趋势,对具有不同特性的圆极化天线与近场耦合天线共孔径展开研究分析,主要创新性研究成果概括如下:1.提出通过开槽和加载耦合短路贴片同时实现小型化和展宽轴比波瓣宽度的新方法,成功研制了具有宽角度低轴比特性的紧凑型圆极化微带天线,天线在整个上半空间内的轴比均低于3dB,具有良好的圆极化辐射特性,同时针对天线轴比波瓣宽度对频率敏感的问题提出了改进方案,使得天线带宽得到显著展宽,且在整个工作频带内的3-dB轴比波瓣宽度均大于120°。2.提出基于平面倒F结构的圆极化四臂螺旋天线的新型低剖面小型化技术,通过弯折天线臂和增强臂间耦合,有效地减小了天线平面尺寸,克服了传统四臂螺旋天线体积大、绕制加工复杂的缺点,并...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２加载短路探针的圆极化微带天线??

调节天线谐振频率。文献［２２］利用这？特性调节天线的谐振频率，其研究表明当贴片边??长约为谐振频率下自由空间波长的０．４７４倍时，天线的轴比波瓣宽度最宽，天线的３－ｄＢ??轴比波瓣宽度达到１４（Ｔ，该天线的原理示意图和结构图如图１．２所示。??（Ｘｏ－Ｖｏ）??，ｒ，?”、：?？....

图１．３微带天线实现多频带圆极化方案??

现良好的调谐，将贴片放置于同一介质基板上也可以实现多频特性，例如采用同心圆环??形贴片可实现多频圆极化［３Ｇ］，［３Ｉ］。文献［２７］给出了使用叠层同心圆环形贴片实现双频圆极??化的天线设计，如图１．３（ａ）所示。两个同心圆环形贴片分别印刷在ＦＲ４介质基板的上下??层，天线基板和....

图１．５应用于北斗卫星导航的双频双旋向圆极化四臂螺旋天线Ｍｌ??文献［３９］提出了一款应用于北斗卫星导航系统的双频双旋向圆极化四臂螺旋天线

?（ｂ）级联式?（ｃ）多臂式??图１．４双频四臂螺旋天线不同的实现方式??四臂螺旋天线具有优异的圆极化特性，能在较宽的频带和较低的仰角上保持良好的??低轴比性能，在卫星导航和通信领域得到了广泛应用。四臂螺旋天线是谐振天线，其尺??寸大小通常对应某一特定频带，因此单个四臂螺旋天线难....

图１．４双频四臂螺旋天线不同的实现方式??，频上

寸大小通常对应某一特定频带，因此单个四臂螺旋天线难以同时工作在多个频带上。为??了同时覆盖不同的ＧＮＳＳ频带，通常将两个结构类似、尺寸不同的四臂螺旋天线通过封??闭方式或级联方式共轴安装，将其组合在一起形成双频天线［３７Ｈ３９］，如图１．４（ａ）、（ｂ）所??示。此外也可以采用多....

本文编号：3904955