超寬帶天線在通信系統(tǒng)中有著重要的運用,其中一種典型的設(shè)計形式即為加脊喇叭天線,這種天線被廣泛地應(yīng)用于生活的許多方面,例如:車載雷達(dá)、數(shù)字通信、測量測距以及安檢成像系統(tǒng)等。為了同時實現(xiàn)加脊喇叭天線的阻抗超寬帶與穩(wěn)定的方向圖超寬帶,本文設(shè)計并定量分析了一種可以應(yīng)用于1-40 GHz頻段的具有金屬柵格側(cè)壁并加載透鏡的雙脊喇叭天線。首先設(shè)計了一種TEM加脊喇叭天線,該天線的阻抗帶寬為1.7-18 GHz,方向圖主瓣在16 GHz時開始分裂。為解釋天線的超寬帶輻射工作機理,利用CST Microwave Studio?軟件對天線進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明,TEM加脊喇叭的輻射主要由脊上的電流產(chǎn)生。通過仿真獲得天線的表面電流數(shù)據(jù)建立TEM加脊喇叭天線的等效行波電流模型。根據(jù)該模型計算出的方向圖與仿真方向圖吻合地很好,證明了所提出模型的正確性,解釋了TEM加脊喇叭的輻射機理。接著在TEM加脊喇叭天線的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種帶有金屬柵格側(cè)壁的超寬帶雙脊喇叭天線。金屬柵格的引入將天線的最低工作頻點從1.7 GHz降低為1GHz,抑制了方向圖主瓣在16-18 GHz頻段內(nèi)分裂凹陷的現(xiàn)象同時提高了增益。從電容電感諧振...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
        1.4.1 設(shè)計指標(biāo)
        1.4.2 各章主要內(nèi)容
第2章 加脊喇叭天線的基礎(chǔ)理論
    2.1 引言
    2.2 TEM喇叭
    2.3 加脊喇叭
        2.3.1 脊波導(dǎo)理論
        2.3.2 脊結(jié)構(gòu)
    2.4 行波天線
        2.4.1 行波電流
        2.4.2 V型天線
    2.5 口徑場的輻射
        2.5.2 矩形口徑均勻場輻射
        2.5.3 矩形口徑余弦場輻射
    2.6 口徑相位偏差
        2.6.1 直線律相位偏差
        2.6.2 平方律相位偏差
        2.6.3 立方律相位偏差
    2.7 本章小結(jié)
第3章 超寬帶TEM加脊喇叭天線的設(shè)計與分析
    3.1 引言
    3.2 天線結(jié)構(gòu)
    3.3 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對天仿真結(jié)果的影響
        3.3.1 方向圖
        3.3.2 反射系數(shù)
    3.4 優(yōu)化后的結(jié)果及特點
    3.5 TEM喇叭天線輻射特性分析
        3.5.1 脊上電流分析
        3.5.2 電流模型的建立
        3.5.3 電流模型的計算結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 帶有金屬柵格側(cè)壁的超寬帶雙脊喇叭天線的設(shè)計與分析
    4.1 引言
    4.2 矩形帶條對天線性能的影響與分析
        4.2.1 反射系數(shù)
        4.2.2 方向圖與增益
    4.3 天線優(yōu)化后的結(jié)果及特點
        4.3.1 優(yōu)化后的天線結(jié)構(gòu)尺寸
        4.3.2 優(yōu)化后天線的輻射特性與阻抗帶寬
    4.4 本章小結(jié)
第5章 加載透鏡的超寬帶雙脊喇叭天線
    5.1 引言
    5.2 介質(zhì)透鏡的設(shè)計
        5.2.1 焦距的計算與透鏡的設(shè)計
        5.2.2 仿真結(jié)果對比與分析
        5.2.3 透鏡加載喇叭天線的仿真結(jié)果及特點總結(jié)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號：3999158