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超宽带锥削槽天线及阵列研究

作　者: 梅征
导　师: 傅光
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 巴伦超宽频带天线超宽频带阵列天线锥削槽天线锥削槽阵列天线
分类号: TN820
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超宽频带天线及阵列已成为当前国内外天线领域的重要研究课题之一。本文主要研究了维瓦迪(Vivaldi)锥削槽天线及阵列。首先对超宽频带低损耗平衡槽线巴伦进行了研究,提出了一种结构简单的宽频带微带线-槽线巴伦。然后通过对一种宽槽Vivaldi天线进行加载波纹、挖去介质等方法的研究,改善了其辐射特性。另外研究了一种采用前述微带线-槽线巴伦馈电的窄槽Vivaldi天线,并通过加载电阻形式改善了其驻波特性。本文最后一章对超宽频带锥削槽无限阵列天线进行了研究,研究了锥削槽无限阵列天线单元的结构尺寸对单元阻抗的影响,以及单元长度对阵列单元辐射性能的影响,设计了微带线-槽线馈电的超宽频带宽角扫描锥削槽阵列天线单元。最后研究了双极化超宽频带锥削槽无限阵列天线,通过不同的扫描角度分析了对阻抗的影响。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 超宽频带锥削槽天线研究进展  8-11
    1.2.1 锥削槽辐射臂的形状  9-10
    1.2.2 平衡馈电结构  10-11
    1.2.3 介质基片的选择  11
  1.3 超宽频带锥削槽阵列天线研究进展  11-13
  1.4 论文的研究内容及主要工作  13-15
第二章天线及阵列基础知识  15-27
  2.1 天线的基本理论概述  15-20
    2.1.1 天线产生的电磁场  15-17
    2.1.2 方向性系数  17
    2.1.3 增益  17-18
    2.1.4 天线效率  18
    2.1.5 阻抗特性  18
    2.1.6 极化特性  18-19
    2.1.7 天线带宽定义  19-20
  2.2 超宽带天线的设计思路  20
  2.3 宽频带天线的主要类型  20-22
    2.3.1 频率无关天线  20-21
    2.3.2 宽带加载天线  21
    2.3.3 宽带行波天线  21
    2.3.4 可调式宽带天线系统  21-22
  2.4 阵列天线的基础及理论  22-25
    2.4.1 阵列天线的辐射特性  22-23
    2.4.2 互耦效应对阵列性能的影响  23-25
  2.5 小结  25-27
第三章超宽带Vivaldi天线及馈电结构  27-45
  3.1 Vivaldi天线的发展  27-32
    3.1.1 传统Vivaldi天线(Vivaldi Antenna)  27-29
    3.1.2 对踵Vivaldi天线(Antipodal Vivaldi Antenna)  29-31
    3.1.3 平衡Vivaldi天线(Balanced Vivaldi Antenna)  31-32
  3.2 Vivaldi天线馈电网络的分析与设计  32-44
    3.2.1 引言  32-33
    3.2.2 常用微波集成传输线的宽频带特性分析  33-35
    3.2.3 微带线-槽线巴伦研究  35-36
    3.2.4 微带线-槽线巴伦设计  36-40
    3.2.5 微带线-槽线巴伦实验验证  40-41
    3.2.6 微带线-槽线巴伦阵列  41-44
  3.3 小结  44-45
第四章超宽带Vivaldi天线的研究  45-77
  4.1 引言  45
  4.2 Vivaldi天线的结构及原理  45-46
  4.3 Vivaldi天线单元的设计  46-75
    4.3.1 指数锥削槽天线设计  46-50
    4.3.2 加载波纹边缘结构的影响  50-57
    4.3.3 中间介质挖去  57-61
    4.3.4 中间介质渐变挖去  61-65
    4.3.5 Vivaldi天线的小型化  65-71
    4.3.6 加载电阻  71-75
  4.4 小结  75-77
第五章锥削槽阵列天线的仿真  77-87
  5.1 引言  77
  5.2 锥削槽阵列的设计方法  77-85
    5.2.1 一维锥削槽无限阵列天线的设计  78-82
    5.2.2 二维锥削槽无限阵列天线的设计  82-85
  5.3 小结  85-87
第六章结束语  87-89
致谢  89-91
参考文献  91-97
研究成果  97-98

超宽带锥削槽天线及阵列研究

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