微帶天線不同極化的實(shí)現(xiàn)

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1、碩士論文微帶天線不同極化的實(shí)現(xiàn)1.3微帶天線的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r所謂微帶天線，是在背面貼在帶有金屬地板的薄介質(zhì)基片上利用光刻腐蝕方法在介質(zhì)基片正面形成特定形狀的金屬輻射貼片。微帶輻射器的概念首先是德尚在1953年提出的。通過微帶線或同軸線等饋電方式，微帶天線的金屬貼片與接地板間激勵(lì)起電磁場(chǎng)，并通過貼片四周與接地板間的縫隙向外輻射電磁能量。從1953年微帶天線概念誕生到1972年實(shí)際的微帶年天線研制成功之后，隨著理論逐漸完善、模型的準(zhǔn)確性提高以及介質(zhì)板光刻腐蝕技術(shù)的發(fā)展，微帶天線技術(shù)在最近20多年得到了廣泛的研究和發(fā)展，已經(jīng)形成了獨(dú)立的理論體系，涌現(xiàn)出各種形式的微帶天線，并在無線領(lǐng)域發(fā)揮了重大的作

2、用。如:手機(jī)、WLAN、藍(lán)牙等無線通訊、智能交通、衛(wèi)星通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航、多普勒及其它雷達(dá)、無線指揮和控制系統(tǒng)、導(dǎo)彈遙測(cè)、武器信管、便攜裝置、環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表和遙感、復(fù)雜天線的饋電單元等領(lǐng)域都已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了微帶天線。微帶天線有多種分類方式:按結(jié)構(gòu)特征，微帶天線可分為微帶貼片天線和微帶縫隙天線兩大類;按工作原理，微帶天線可分為駐波型(諧振型)和行波型(非諧振型);按形狀，微帶天線又可分為矩形、圓型、環(huán)形、不規(guī)則形微帶天線。作為天線工程70年發(fā)展以來的最新技術(shù)，微帶天線大有逐漸替代大部分常規(guī)天線的趨勢(shì)。目前微帶天線的研究主要集中在以下幾個(gè)放面:1帶寬拓展、提高增益、小型化設(shè)計(jì)。這些都屬于傳統(tǒng)研究熱點(diǎn)

3、，研究方法、內(nèi)容、成果都己近成熟。實(shí)現(xiàn)的方法可以通過改變介質(zhì)物理性質(zhì)，貼片形狀，甚至和其它器件相集成等途徑。2.近年來的國際新興熱點(diǎn)技術(shù):多頻帶天線。用于多頻帶工作的通訊系統(tǒng)提出要求:設(shè)計(jì)可多頻帶工作的微帶天線。具體實(shí)現(xiàn)方法有:雙模設(shè)計(jì)、雙縫設(shè)計(jì)、加載電抗、多貼片、多層結(jié)構(gòu)等。分形天線?？潞嗟热艘呀?jīng)證明，最有效的寬頻天線，其形狀必須具自相似性一也就是屬于分形，而且所占空間最為緊密。光子帶隙技術(shù)，PBG技術(shù)應(yīng)用于微帶天線設(shè)計(jì)，可以有效減小高介電常數(shù)厚基板帶來的表面波，改善天線效率和方向圖前后比，也可提高天線帶寬。天線極化特性在目標(biāo)識(shí)別和抗干擾應(yīng)用方面存在諸多優(yōu)點(diǎn)，在軍事電子對(duì)抗、交通電子收費(fèi)

4、及氣象天文探測(cè)技術(shù)方面有較大的應(yīng)用前景。本文將重點(diǎn)討論的是微帶天線不同極化的實(shí)現(xiàn)。碩士論文徽帶天線不同極化的實(shí)現(xiàn)1.4論文安排本論文主要討論的是利用微帶線實(shí)現(xiàn)不同的極化(主要包括線極化、圓極化、雙極化):第一章概括介紹了極化技術(shù)和微帶天線的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r，第二章論述了極化的相關(guān)理論，即極化的概念和表示方法等;同時(shí)討論了目標(biāo)回波與接受天線極化匹配問題;最后介紹了一下天線極化參數(shù)的測(cè)量。第三章討論了利用微帶天線實(shí)現(xiàn)線極化的方法。在簡(jiǎn)易微波系統(tǒng)樣機(jī)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)2x2的線極化天線陣，加工實(shí)物進(jìn)行測(cè)量，并和仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。第四章討論了利用微帶天線實(shí)現(xiàn)圓極化的方法。在ETC電子不停車收費(fèi)系

5、統(tǒng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了4x8的圓極化收發(fā)天線陣。在此頻段，關(guān)于利用文章中提出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)圓極化天線陣的報(bào)道較少，本文利用項(xiàng)目中的資源，加工了實(shí)物并進(jìn)行了測(cè)量，而且給出了極化圖和軸比的測(cè)量結(jié)果，結(jié)果表明天線性能滿足系統(tǒng)要求。第五章討論了利用微帶天線實(shí)現(xiàn)雙極化的方法。結(jié)合仿真軟件，給出了一種雙極化單元的設(shè)計(jì)過程和仿真結(jié)果;最后討論了lx8天線陣了設(shè)計(jì)過程和仿真結(jié)果。并采用串饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低副瓣。碩士論文微帶天線不同極化的實(shí)現(xiàn)2極化的相關(guān)理論2.1極化的表示方法極化是各種矢量波共有的一種性質(zhì).無線電波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱為電波的極化，反映的是空間電磁波的時(shí)變電

6、場(chǎng)矢量的幅度大小和方向隨傳播方向變化的情況。根據(jù)這種變化的特點(diǎn)，將電磁波分為完全極化波和非極化波:完全極化波是指在傳播空間任意一點(diǎn)處描繪出的軌跡不再是一個(gè)非時(shí)變的橢圓，而是一條形狀和方向都隨時(shí)間變化的類似于橢圓的曲線:非極化波是指電場(chǎng)矢量在空間任意方向的機(jī)會(huì)均相等，如自然光為完全非極化波。電磁波的電場(chǎng)方向稱為電磁波的極化方向。如果電磁波電場(chǎng)的方向垂直于地面，我們就稱它為垂直極化波。如果電波的電場(chǎng)方向與地面平行，則稱它為水平極化波。圖2.11垂直極化與水平極化如果電波在傳播過程中電場(chǎng)的方向是旋轉(zhuǎn)的，就叫做橢圓極化波。旋轉(zhuǎn)過程中，如果電場(chǎng)的幅度，即大小保持不變，我們就叫它為圓極化波。向傳播方向

7、看去順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的叫右旋圓極化波，反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的叫做左旋圓極化波。當(dāng)來波的極化方向與接收天線的極化方向不一致時(shí)，在接收過程中通常都要產(chǎn)生極化損失，例如:當(dāng)用圓極化天線接收任一線極化波，或用線極化天線接收任一圓極化波時(shí)，都要產(chǎn)生3分貝的極化損失，即只能接收到來波的一半能量;當(dāng)接收天線的極化方向(例如水平或右旋圓極化)與來波的極化方向(相應(yīng)為垂直或左旋圓極化)完全正交時(shí)，接收天線也就完全接收不到來波的能量，這時(shí)稱來波與接