寬帶天線與濾波天線研究與設計.pdf

1、隨著信息與電子技術的不斷發(fā)展，天線的設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)對天線單元的技術指標要求，分別對厘米波和毫米波寬帶喇叭天線進行了研究與設計，與此同時對波導結構和微帶結構的濾波天線分別進行了研究與設計。
　　本文的主要工作及創(chuàng)新點如下：
　　1.研究和設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、天線匹配塊和脊曲線等關鍵結構進行優(yōu)化設計，最后對6~18GHz的四脊圓錐喇叭天線進行實物加工，測試結果和仿真結果吻合良好。
　　2.研究和設計了一款工作于30~40GHz的毫米波寬帶圓錐喇叭天線和相應的波導同軸轉換器，對設計的波導同軸轉換器和圓錐喇叭天線進行實物加工，測試結果和仿真結果吻合良好。
　　3.研究和設計了兩款工作于3

3、4~36GHz的波導濾波天線和SIW濾波天線。在前期毫米波圓錐喇叭天線的基礎上展開波導濾波天線的研究。通過在天線饋電波導段內(nèi)集成一個六階膜片波導濾波器設計了一款工作于34~36GHz的波導濾波天線。隨后，考慮到SIW結構既有傳統(tǒng)波導結構高功率、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，本文又將上述波導濾波天線用SIW結構進行設計實現(xiàn)。仿真結果顯示，設計的波導結構和SIW結構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載，對窄帶的微帶濾波天線協(xié)同設計方法展開研究，設計了一款工作于2.3~2.6GHz的濾波天線，并針對設計過程中出現(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方案。對改進后的微帶濾波天線進行實物加工，給出了實測和仿真結果的對比圖。
　　5.研究和設計了三款UWB陷波天線。對UWB濾波天線的協(xié)同設計