无线视频传输系统微带天线的设计

论文摘要

随着无线视频传输技术的飞速发展,在现代社会生活中,无线视频传输系统得到了广泛的应用,已经深入到各个不同的领域,如公路交通管理系统、港口航道交管系统、重要地点的视频监控、学校实验教学等等。本文的研究课题是在台湾茂迪股份有限公司与大连海事大学天线微波研究所合作项目的基础上提出来的,其目标是为了改善该公司RF2000无线视频传输系统天线的性能。该系统的原天线存在增益低、带宽窄、匹配不好等缺点,导致系统信号传输距离短、抗干扰能力弱、传输信号不清晰等缺陷。本文设计了一种适用于该无线视频传输系统的微带天线,对其各方面性能进行了改善。本文在广泛参考国内外文献的基础上,通过理论公式与仿真软件相结合的方法,对RF2000无线视频传输系统的天线进行了设计。该设计主要包括三个方面,即天线单元设计、天线阵列设计和馈电网络设计。第一,本文在对原系统天线仿真结果的分析与单点馈电圆极化微带天线理论的研究基础上,设计了一种单点馈电单层矩形切角圆极化微带天线单元,相比较于原系统天线,具有增益高、频带宽、匹配好、成本低廉等优点。仿真和实测结果表明,该天线单元的技术指标满足无线视频传输系统的要求。第二,为了进一步提高RF2000无线视频传输系统的技术指标,本文根据微带天线阵理论,为该系统设计了二元与四元微带天线阵,并且加工制作了二元天线阵。仿真结果和实验测试结果具有良好的一致性。天线阵相对于天线单元,增益更高,且具有主瓣张角宽、副瓣电平低等优点。第三,本文根据功率分配器的基本理论,为RF2000无线视频传输系统的天线阵列设计了馈电网络。该馈电网络由T型结功率分配器,微带传输线组成。仿真结果表明,该馈电网络在谐振频率915MHz处达到了良好的匹配,满足无线视频传输系统的设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 无线视频传输及RF2000系统
• 1.2 微带天线的发展状况
• 1.3 论文的研究背景
• 1.4 论文的章节安排
• 第2章 微带天线的基本理论
• 2.1 微带天线的辐射机理
• 2.2 微带天线的分析方法
• 2.2.1 传输线模型法
• 2.2.2 空腔模型理论
• 2.3 圆形微带天线理论
• 2.4 单点馈电圆极化微带天线
• 2.5 本章小结
• 第3章 无线视频传输系统天线单元的设计
• 3.1 引言
• 3.2 RF2000系统圆形微带天线的仿真
• 3.2.1 天线的结构与尺寸
• 3.2.2 天线的仿真结果
• 3.3 RF2000系统微带天线单元的设计
• 3.3.1 天线单元的结构
• 3.3.2 天线单元的设计步骤
• 3.3.3 天线单元的仿真结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 无线视频传输系统微带天线阵列的设计
• 4.1 概述
• 4.2 扫描波束线阵与固定波束线阵天线的方向性分析
• 4.3 平面阵和平面相控阵天线的方向性分析
• 4.4 无线视频传输系统微带天线阵列的设计
• 4.4.1 天线阵列的结构设计
• 4.4.2 二元天线阵的仿真结果
• 4.4.3 四元天线阵的仿真结果
• 4.5 本章小结
• 第5章 无线视频传输系统微带天线阵馈电网络的设计
• 5.1 概述
• 5.2 T形结功率分配器
• 5.3 无线视频传输系统微带天线阵馈电网络的设计
• 5.3.1 等功率分配器的设计步骤
• 5.3.2 等功率分配器的仿真结果
• 5.3.3 馈电网络的仿真结果
• 5.4 本章小结
• 第6章 天线的加工及测试
• 6.1 天线的加工
• 6.1.1 天线单元的加工
• 6.1.2 二元天线阵及馈电网络的加工
• 6.2 天线的测试
• 6.2.1 原系统天线的测试
• 6.2.2 天线单元的测试
• 6.2.3 二元天线阵的测试
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历