資源描述:
《基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的高增益天線研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的高增益天線研究DESIGNANDANALYSISOFHIGHGAINDIRECTIONALANTENNABASEDONSIWTECHNOLOGY畢延迪哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號:TN822+.4學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號:621.38密級:公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的高增益天線研究碩士研究生:畢延迪導(dǎo)師:林澍副研究員申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:電磁場與微波技術(shù)所在單位:電子與信息工程學(xué)院答辯日期:2018年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2、ClassifiedIndex:TN822+.4U.D.C:621.38DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNANDANALYSISOFHIGHGAINDIRECTIONALANTENNABASEDONSIWTECHNOLOGYCandidate:BiYandiSupervisor:AssociateProf.LinShuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:Electr
3、omagneticFieldandMicrowaveTechnologyAffiliation:SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著信息社會發(fā)展的速度愈來愈快,越來越多的頻段被陸續(xù)開放使用,各種無線通信的產(chǎn)品不再只是應(yīng)用在軍事國防領(lǐng)域,而是逐步的融入到我們的日
4、常生活中,人們對于小體積、重量輕、高可靠性的天線的需求越來越大。因此減小無線設(shè)備的體積和重量,同時(shí)提高其可靠性是微波毫米波天線發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。在這個(gè)趨勢下,基片集成波導(dǎo)(SubstrateIntegratedWaveguide,SIW)技術(shù)的應(yīng)用的重要性則愈來愈大。針對目前對于小型化、低剖面、高增益的定向天線的要求,本文主要完成了以下設(shè)計(jì)工作:(1)設(shè)計(jì)了一種寬頻帶的低剖面的微帶-SIW過渡結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)在21.8-60GHz頻帶內(nèi)反射系數(shù)
5、S11
6、小于-10dB,增益大于4dBi,極化方向尺寸約為0.
7、35λL,該結(jié)構(gòu)為后續(xù)設(shè)計(jì)天線的基礎(chǔ)。(2)設(shè)計(jì)了一種波導(dǎo)口前端加載介質(zhì)板的SIW高增益定向天線,所提天線在25.3-45GHz反射系數(shù)
8、S11
9、基本上小于-10dB,帶內(nèi)增益在12dBi以上,最大增益為17dBi,方向圖的主瓣寬度在26.3-37.5°之間變化,在極化方向的尺寸約為0.35λL。(3)設(shè)計(jì)一種前端加載H面扇形喇叭的SIW定向天線,該天線在25.1-40.2GHz頻帶范圍內(nèi),輸入端口的反射系數(shù)
10、S11
11、<-10dB,帶內(nèi)增益在6dBi以上,在極化方向的尺寸約為0.35λL。(4)設(shè)計(jì)了一種
12、前端加載喇叭及介質(zhì)的SIW高增益定向天線,該天線采用厚度漸變型的微帶-SIW過渡結(jié)構(gòu)時(shí),天線結(jié)構(gòu)在25.9-64.5GHz頻帶內(nèi)的反射系數(shù)都可以小于-10dB,其輻射方向圖的主瓣寬度在24-37°之間變化,并且?guī)?nèi)增益均在12dBi以上,帶內(nèi)最大增益為17dBi。當(dāng)天線的微帶-SIW過渡結(jié)構(gòu)變?yōu)殡A梯型過渡之后,天線在25.8-40.8GHz頻帶內(nèi),
13、S11
14、<-10dB,帶內(nèi)增益均在12dBi以上,帶內(nèi)最大增益為13.5dBi,天線的主瓣寬度在22.2-37°之間變化。其極化方向的天線尺寸約為0.35λL
15、。(5)設(shè)計(jì)了一種加載拋物柱面的SIW高增益定向天線,該天線在26.5-41.5GHz頻帶內(nèi)
16、S11
17、<-10dB;帶內(nèi)增益均在12dBi以上,帶內(nèi)最大增益為19.5dBi。E面方向圖的3dB主瓣寬度在35-47°之間,H面方向圖的主瓣寬度在2.8-5°之間,天線的尺寸僅為150mm×83.3mm×4mm,極化方向的天線尺寸為0.35λL。(6)設(shè)計(jì)了一種加載拋物柱面及雙曲柱面的SIW高增益定向天線,測試結(jié)果表明,在26.3-41.8GHz頻帶內(nèi)的
18、S11
19、小于-10dB;帶內(nèi)增益基本在12dBi以上,最
20、大增益可以達(dá)到16.5dBi,E面方向圖的3dB主瓣寬度在31-51.6°之間,H面方向圖的主瓣寬度在2-3°之間,天線的整體尺寸為190mm×63mm×4mm。-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文所設(shè)計(jì)的五類天線均使用CSTMicrowaveStudio?軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化,本文對一種加載拋物柱面及雙曲柱面的SIW高增益定向天線進(jìn)行實(shí)物加工和測試,測試結(jié)果和仿真結(jié)果基本吻合。此外,本論文還針對天線的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,解