超寬帶波束天線研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著超寬帶系統(tǒng)在雷達(dá)、導(dǎo)航、電子對(duì)抗、保密通訊以及民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，超寬帶天線作為超寬帶系統(tǒng)設(shè)備中發(fā)射和接收的關(guān)鍵性部件，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際情況也需要實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)要求。例如，在檢測(cè)定位設(shè)備以及干擾設(shè)備的應(yīng)用中，設(shè)備中的天線就需要具有較寬的波束寬度以使在檢測(cè)或干擾區(qū)域內(nèi)具有較大的覆蓋面積，且對(duì)方設(shè)備的工作頻帶具有不確定性，這就要求設(shè)備中的天線具有超寬帶特性。而超寬帶天線的工作頻段跨度較大，天線的輻射方向圖容易隨著工作頻率改變而發(fā)

2、生畸變，為此本文設(shè)計(jì)了兩種單向輻射寬波束的超寬帶天線，輻射方向圖在低頻段和高頻段具有良好的一致性。
　　本文設(shè)計(jì)的天線屬于超寬帶非頻變天線中的螺旋天線，由于螺旋天線的平衡對(duì)稱特性以及單向輻射寬波束的應(yīng)用需求，本文內(nèi)容可分為三個(gè)部分：螺旋型的輻射體、平衡端到不平衡端的轉(zhuǎn)換巴倫和金屬反射結(jié)構(gòu)。在第三章中首先優(yōu)化了螺旋天線的相關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出了一款復(fù)合型的螺旋天線，在2~12 GHz內(nèi)具有良好的阻抗特性；隨后為了滿足同軸線饋電的需求，設(shè)計(jì)

3、出指數(shù)型的轉(zhuǎn)換巴倫，實(shí)現(xiàn)了阻抗以及平衡與不平衡之間的轉(zhuǎn)換；為了實(shí)現(xiàn)天線的寬波束，接著進(jìn)行了橢圓型反射腔、圓臺(tái)型和帽型反射腔的設(shè)計(jì)和仿真對(duì)比；最后為了穩(wěn)定天線的輻射方向圖設(shè)計(jì)了附加的金屬圓環(huán)，加載了吸收電阻以改善天線的圓極化特性，最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。在第四章中針對(duì)第三章中天線整體尺寸較大以及高頻頻段后向輻射較高的不足，研究設(shè)計(jì)了兩種平衡轉(zhuǎn)換巴倫與天線輻射體共面的方法。第一種設(shè)計(jì)使用了微帶線到共面帶狀線的過(guò)渡轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，將共面帶狀線與天線的兩

4、條螺旋臂連接，該天線可在低頻段保持良好的輻射特性。第二種設(shè)計(jì)采用了阿基米德螺旋型巴倫的設(shè)計(jì)思想，將轉(zhuǎn)換巴倫與異面印刷的螺旋天線相互連接，最終設(shè)計(jì)出了一款可工作于2.7~12 GHZ的螺旋天線，輻射方向圖在工作頻帶內(nèi)保持穩(wěn)定，并且極大地降低了天線的縱向尺寸。隨后針對(duì)天線的形狀設(shè)計(jì)了一種封閉的反射腔體，可有效屏蔽外部電子設(shè)備的干擾，提高了天線輻射的前后比并且方便進(jìn)行裝配，天線的整體尺寸相對(duì)上一種天線較小。最后總結(jié)了本文的主要工作，并且針對(duì)設(shè)