学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

应用于多波束阵列天线的Butler阵的研究

作　者: 吴红梅
导　师: 吴文；陈春红
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: Butler阵宽频带耦合器移相器
分类号: TN820
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 91次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着现代通信技术的快速发展,多波束阵列天线在通信技术领域的应用越来越广泛。作为一种模拟多波束形成方法,Butler阵具有增益无损、结构简单等优点,在多波束阵列天线中具有重要的应用价值。近几年,对Butler阵的研究主要集中在小型化、宽频带、低损耗等方面,本文主要对宽带Butler阵进行研究。本文首先论述了Butler阵的基本原理,对国内外近几年宽带Butler阵的实现方案进行简单综述,并且对宽带Butler阵单元部件的实现进行简要的理论分析。其次,设计了一个中心频率为5GHz、相对带宽20%的微带结构Butler阵。该结构采用三分支线定向耦合器和宽带Schiffman差分移相器作为基本部件,在传统三分支线耦合器的基础上加载集总分布元件以减小尺寸,用多个U型耦合线代替原始Schiffman移相器中单个U型以改进移相器性能。再次,设计了一个中心频率为2GHz、相对带宽50%的悬置带线结构Butler阵。该结构采用了宽边耦合形式的单节耦合线耦合器,结合电容补偿技术提高其方向性和隔离度性能；利用悬置带线结构的上下面传输线交叉形成0dB跨接器,并采取相应的措施降低两条通路之间的耦合,获得良好的性能；采用Schiffman移相器原理实现差分移相器,设计简单、性能良好。对上述两种结构的Butler阵进行加工测试,测试结果与仿真结果基本吻合,验证了方案的可行性。文章最后对全文做出总结,提出了下一步的研究方向。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 国内外在此研究方向的现状  7-8
    1.2.1 Butler阵的发展及国内外研究现状  7-8
    1.2.2 宽带Butler阵的研究意义及研究现状  8
  1.3 本文的主要工作及章节安排  8-10
2 Butler阵的基本原理与宽带特性的实现  10-21
  2.1 Butler阵的基本原理  10-11
  2.2 宽带Butler阵的可实现方案  11-16
    2.2.1 多层介质结构实现的宽带Butler阵  12-14
    2.2.2 单层介质结构实现的宽带Butler阵  14-16
  2.3 宽带Butler阵中基本部件的实现  16-20
    2.3.1 宽带3dB定向耦合器的实现  16-17
    2.3.2 宽带差分移相器的实现  17-20
  2.4 小结  20-21
3 基于微带结构的宽带Butler阵的设计与实现  21-40
  3.1 平面宽带Butler阵的单元部件的设计与实现  21-34
    3.1.1 宽带3dB耦合器设计  21-29
    3.1.2 宽带跨接器的设计  29-30
    3.1.3 宽带移相器设计  30-34
  3.2 平面宽带Butler阵的实现  34-39
    3.2.1 宽带Butler阵的设计仿真  34-36
    3.2.2 宽带Butler阵的实物测试与性能分析  36-39
  3.3 小结  39-40
4 基于悬置带线结构的宽带Butler阵的设计与实现  40-56
  4.1 基于悬置带线结构的宽带Butler阵的单元部件设计  40-50
    4.1.1 3dB宽边耦合耦合线定向耦合器的设计  40-44
    4.1.2 宽带跨接器的设计  44-47
    4.1.3 宽带移相器的设计  47-49
    4.1.4 悬置带线与50欧姆同轴线的过渡设  49-50
  4.2 基于悬置带线的宽带Butler阵的实现  50-55
    4.2.1 宽带Butler阵的设计仿真  50-52
    4.2.2 宽带Butler阵的实物测试与性能分析  52-55
  4.3 小结  55-56
5 总结与展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-63
附录  63

应用于多波束阵列天线的Butler阵的研究

内容摘要

全文目录

相似论文