基于基片集成波導(dǎo)的新型天線研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展,無線射頻技術(shù)正在向高速、多頻段、大容量方向發(fā)展。這對(duì)微波電路的研究提出了新的要求,例如平面化、小型化、集成化等等。基片集成波導(dǎo)(SIW)這種新型的傳輸線結(jié)構(gòu)正好能滿足以上所提出的新要求。在無線設(shè)備當(dāng)中,天線的設(shè)計(jì)占據(jù)著越來越重要的地位,本文對(duì)基于基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的一些新型天線進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì),得到了新的性能。將傳統(tǒng)的波導(dǎo)縫隙陣列天線設(shè)計(jì)方法推廣到基片集成波導(dǎo)縫隙天線的設(shè)計(jì)當(dāng)中,雖然可以得到與其相近的特性,但是由于

2、基片集成波導(dǎo)的低剖面和介質(zhì)的填充效應(yīng),使得基于傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的基片集成波導(dǎo)縫隙天線的帶寬較波導(dǎo)縫隙駐波陣列天線更窄。本文利用中心饋電技術(shù)和電磁互補(bǔ)偶極子等方法展寬基片集成波導(dǎo)縫隙天線的駐波比帶寬,并且將基片集成波導(dǎo)結(jié)合波紋喇叭和設(shè)計(jì)出雙波束圓極化頻掃天線。全文主要內(nèi)容如下:
　　 第二章簡(jiǎn)單介紹SIW傳輸特性和基于SIW縫隙天線的研究發(fā)展概況,并簡(jiǎn)要介紹了這種天線的分析和設(shè)計(jì)方法。
　　 第三章研究并提出了展寬SIW縫隙天

3、線駐波比帶寬的展寬方法,其中包含兩個(gè)部分,第一部分是利用中心饋電技術(shù)展寬基片集成波導(dǎo)縫隙天線的帶寬,第二部分是利用電磁互補(bǔ)偶極子原理,進(jìn)一步展寬SIW縫隙天線的帶寬。通過采用上述兩種方法,能夠有效增加SIW縫隙天線的帶寬,最大帶寬可達(dá)19％左右。
　　 第四章利用基片集成波導(dǎo)并結(jié)合波導(dǎo)波紋喇叭,設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)異,用于反射面系統(tǒng)的單脈沖饋源天線。該饋源克服了傳統(tǒng)波導(dǎo)單脈沖網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的設(shè)計(jì),并且有效降低設(shè)計(jì)難度以及制造成本

4、。利用SIW設(shè)計(jì)的單脈沖提取網(wǎng)絡(luò),結(jié)合SIW縫隙天線,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)波紋喇叭和差信號(hào)的提取。整個(gè)單脈沖饋源天線結(jié)構(gòu)緊湊,利用多模饋源喇叭有效地克服多天線單脈沖饋源的和差矛盾。
　　 第五章利用SIW設(shè)計(jì)一種具有極化分集功能的雙波束頻率掃描天線。這種天線在某種特殊的場(chǎng)合可以克服全向圓極化天線效率低下以及窄波束天線的覆蓋面窄的缺點(diǎn)。雙波束圓極化的SIW縫隙天線利用基片集成波導(dǎo)傳輸行波的特性,在SIW上下兩個(gè)金屬面上刻蝕交叉型縫隙,實(shí)現(xiàn)