基于基片集成波導(dǎo)的圓極化天線研制

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1、？＊、＊？寺成Ａ葦ＵＮＩＣＳＥＮＣＥＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＭＪＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬ巨ＣＴＲＯＮＣＩＡ碩±學(xué)位論義ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＩＩＩＩＩ＼＾ｙ／伊寫心＇＊Ｉ．．．立－■Ｉ論文題目基于基片集成波導(dǎo)的圓極化天線妍制ｉ－學(xué)科專業(yè)無淺電物理＇■＊２０１３２學(xué)號１０４０２３０化者姓名冉耶巧—指導(dǎo)教賄孫云卿副教授＊獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文

2、是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名。：弁也半日期：年Ｙ月）日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本

3、人授權(quán)電子科技大學(xué)可臥將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｗ采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定），Ｘ作者簽名：導(dǎo)師簽名：巧＿如Ｙ日期：年＾月＞日分類號密級注1UDC學(xué)位論文基于基片集成波導(dǎo)的圓極化天線研制（題名和副題名）冉亞華（作者姓名）指導(dǎo)教師孫云卿副教授電子科技大學(xué)成都（姓名、職稱、單位名稱）申請學(xué)位級別碩士學(xué)科專業(yè)無線電物理提交論文日期2016.04論文答辯日期2016.05學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2016

4、年6月答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。CircularlyPolarizedAntennasBasedonSubstrateIntegratedWaveguideAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:RadioPhysicsAuthor:YahuaRanSupervisor:Prof.SunYunqingSchool:SchoolofPhysicalElectron

5、ics摘要摘要基片集成波導(dǎo)(SubstrateIntegratedWaveguides，SIW)是近年來提出的一種可以用PCB，LTCC等工藝制造的類似于矩形金屬波導(dǎo)的新型平面導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。SIW既繼承了矩形波導(dǎo)器件的高Q值、大功率容量、低插入損耗等諸多優(yōu)點，同時又彌補(bǔ)矩形波導(dǎo)的立體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的不易與其他微波器件集成和體積大等缺點。SIW結(jié)構(gòu)制作簡單,質(zhì)量輕、成本低、可批量生產(chǎn)。它非常適合用于微波和毫米波的集成電路及天線的設(shè)計和大規(guī)模生產(chǎn)。由于可以消除極化失配和多徑效應(yīng)，圓極化(CP)天線被廣泛用于無線通信。因此如何利

6、用基片集成波導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)圓極化天線便成為熱門的研究方向之一。作者針對如何利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)實現(xiàn)圓極化天線，閱讀了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解相關(guān)原理和方法，設(shè)計出了三款基于SIW的圓極化天線，作者的工作和成果可概括為：1.設(shè)計了一種基于八分之一模的基片集成波導(dǎo)(EMSIW)的圓極化天線；由于SIW天線在低頻工作時，其尺寸比較大，為了減小天線的尺寸，首先設(shè)計了一個基于EMSIW的線極化單元天線，然后采用具有順序旋轉(zhuǎn)技術(shù)（SRT）的饋電方法通過該饋電網(wǎng)絡(luò)對EMSIW單元天線以幅度相等且相移為90o進(jìn)行饋電，從而實現(xiàn)了天線圓極

7、化輻射。該天線實測的10-dB的回波損耗和3-dB軸比帶寬在中心頻率5.2GHz處為10.96％(4.96GHz-5.53GHz)和21.53％(4.49GHz-5.61GHz)，該天線可運(yùn)用于無線局域網(wǎng)(5.2GHz)。2.設(shè)計了一種基于四分之一模的基板集成圓柱形腔(SIWCC)的子陣列的寬帶圓極化平板天線。由于SIW天線具有高Q值，導(dǎo)致它帶寬窄的缺點。該天線采用了SRT的方法實現(xiàn)了寬帶圓極化；該天線由兩層組成：QMSICC子陣列和由三個威爾金森功率分配器的饋電網(wǎng)絡(luò)。該天線實測的10-dB的回波損耗和3-dB軸

8、比帶寬在中心頻率5.2GHz是40％和25.5％。該天線可運(yùn)用于無線局域網(wǎng)(5.2GHz)。3.設(shè)計了一種基于SIW的帶寬增強(qiáng)型的圓極化天線。該天線同時采用了SIW的雜交模式和挖除槽下的介質(zhì)基片這兩種方法來增大天線的帶寬，使得天線能夠在5.15-5.825GHz這個頻帶使用；另外，在5.8GHz處，該天線采用給方形槽倒圓角的方法引入微擾，同時激勵腔體中TE120和TE21