寬帶天線與濾波天線研究與設(shè)計.pdf

1、隨著信息與電子技術(shù)的不斷發(fā)展，天線的設(shè)計不僅要滿足小型化，而且要實現(xiàn)寬頻化、功能多樣化，因此，寬帶天線和具有濾波特性的天線的研究具有重要的意義。本文根據(jù)射頻仿真系統(tǒng)對天線單元的技術(shù)指標(biāo)要求，分別對厘米波和毫米波寬帶喇叭天線進(jìn)行了研究與設(shè)計，與此同時對波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和微帶結(jié)構(gòu)的濾波天線分別進(jìn)行了研究與設(shè)計。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下：
　　1.研究和設(shè)計了兩款分別工作于6~18GHz和2~18GHz的厘米波雙線極化四脊圓錐喇叭

2、天線。采用四脊波導(dǎo)雙饋電實現(xiàn)寬頻帶和雙極化，并利用高頻電磁仿真軟件Ansoft HFSS對脊波導(dǎo)、天線匹配塊和脊曲線等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，最后對6~18GHz的四脊圓錐喇叭天線進(jìn)行實物加工，測試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合良好。
　　2.研究和設(shè)計了一款工作于30~40GHz的毫米波寬帶圓錐喇叭天線和相應(yīng)的波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器，對設(shè)計的波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器和圓錐喇叭天線進(jìn)行實物加工，測試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合良好。
　　3.研究和設(shè)計了兩款工作于3

3、4~36GHz的波導(dǎo)濾波天線和SIW濾波天線。在前期毫米波圓錐喇叭天線的基礎(chǔ)上展開波導(dǎo)濾波天線的研究。通過在天線饋電波導(dǎo)段內(nèi)集成一個六階膜片波導(dǎo)濾波器設(shè)計了一款工作于34~36GHz的波導(dǎo)濾波天線。隨后，考慮到SIW結(jié)構(gòu)既有傳統(tǒng)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)高功率、低損耗的優(yōu)點，也具有一般平面?zhèn)鬏斁€易加工、易集成的優(yōu)點，本文又將上述波導(dǎo)濾波天線用SIW結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計實現(xiàn)。仿真結(jié)果顯示，設(shè)計的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和SIW結(jié)構(gòu)的濾波天線在工作頻段內(nèi)均具有良好的輻射特性和濾波特

4、性。
　　4.研究和設(shè)計了一款工作于2.3~2.6GHz的微帶濾波天線。將天線等效成濾波器的最后一個諧振器和負(fù)載，對窄帶的微帶濾波天線協(xié)同設(shè)計方法展開研究，設(shè)計了一款工作于2.3~2.6GHz的濾波天線，并針對設(shè)計過程中出現(xiàn)的計算步驟繁瑣和耦合線線間距太小以致加工困難的弊端分別提出了改進(jìn)方案。對改進(jìn)后的微帶濾波天線進(jìn)行實物加工，給出了實測和仿真結(jié)果的對比圖。
　　5.研究和設(shè)計了三款UWB陷波天線。對UWB濾波天線的協(xié)同設(shè)計