变极化微带阵列天线研究

论文摘要

电磁场理论中,空间任意固定位置处的电场矢量的幅度、方向随时间变化的方式称为电磁场的极化。根据极化正交分量幅相特性的不同,可以将其分为三类:线极化、圆极化和椭圆极化,其中具有实际应用背景的极化是线极化和圆极化。本文采用微带天线技术设计了一种宽带高隔离度的双极化微带天线单元,在此基础上,结合变极化理论,设计了基于双线极化双圆极化的变极化微带阵列天线,进而分析了这两种变极化微带阵列天线的极化特性,并给出了具体实现方案。首先,文章回顾了双极化微带天线的发展历史和变极化天线的研究现状,之后介绍了极化基本概念,并在此基础上,通过对不同极化之间的相互关系进行分析,总结了基于双线极化和基于双圆极化的变极化理论。其次,采用微带技术设计了宽带、高隔离度双极化微带贴片天线单元,并在此基础上,设计了基于双线极化理论的变极化微带阵列天线,重点分析了该变极化天线的极化特性。然后,简要分析了几种常见的微带圆极化天线实现技术,并结合本文实际需求,采用圆极化微带贴片阵列的形式,设计了基于双圆极化的变极化微带阵列天线,并对其极化特性进行了分析。最后,根据两种变极化微带天线的极化特性分析,设计了基于双线极化双圆极化的变极化具体实现方案,并对构成变极化天线的各组成部分进行了简要的介绍

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 课题研究背景及意义
• §1.2 国内外研究现状
• §1.3 论文的主要工作及内容安排
• 第二章 变极化理论
• §2.1 极化基本概念
• 2.1.1 线极化
• 2.1.2 圆极化
• 2.1.3 椭圆极化
• 2.1.4 不同极化类型之间的相互关系
• §2.2 基于双线极化的变极化理论
• 2.2.1 理论分析
• 2.2.2 实现原理
• §2.3 基于双圆极化的变极化理论
• 2.3.1 理论分析
• 2.3.2 实现原理
• §2.4 本章小结
• 第三章 基于双线极化的变极化阵列天线设计
• §3.1 双极化天线单元设计
• §3.2 结构参数分析
• 3.2.1 馈线长度
• 3.2.2 缝隙尺寸
• 3.2.3 空气层厚度
• 3.2.4 天线单元设计结果
• §3.3 天线阵列设计
• 3.3.1 阵列设计
• 3.3.2 设计结果及验证
• §3.4 极化特性分析
• 3.4.1 线极化
• 3.4.2 圆极化
• §3.5 本章小结
• 第四章 基于双圆极化的变极化阵列天线设计
• §4.1 圆极化实现形式
• 4.1.1 单馈圆极化微带贴片
• 4.1.2 正交双馈圆极化微带贴片
• 4.1.3 圆极化微带贴片阵列
• §4.2 双圆极化实现方案
• §4.3 天线阵列设计
• 4.3.1 天线单元及馈电网络
• 4.3.2 设计结果及验证
• §4.4 极化特性分析
• 4.4.1 线极化
• 4.4.2 圆极化
• §4.5 本章小结
• 第五章 变极化天线系统
• §5.1 变极化天线系统基本组成
• §5.2 数字衰减器/数字移相器
• 5.2.1 数字衰减器
• 5.2.2 数字移相器
• §5.3 变极化天线系统性能验证
• §5.4 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果