超寬帶寬波束天線研究與設計

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2、方Ｉ．？ＩＩ，ｉ．１＇獨創(chuàng)性蘆明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加標注和致謝的地方夕ｈ，論文中不包含其他人己經發(fā)衆(zhòng)或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我－同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明柳的說明并隸示謝意。－＇ｈ。期：年谷月日：毛作者簽名少／矣論文使用授權本學位論文作者完全了解電子科技人學有關保留、使用學位論義巧件和磁盤，的規(guī)定，巧

3、權保留并向闊家有關部口或機構送交論義的贊的全Ｗ將論文。本人授權電子學位允許論文被查閱和借鞠科技大學可、或進行，Ｗ用影縮印巧描檢索可采印部或部分容編入有關數(shù)據(jù)庫內段保巧。、匯編學位論文等復制手文在解）密后應遵守此規(guī)定（保密的學位論’是：和簽名導師作者簽名：心年：月２日期＾＾分類號密級注1UDC學位論文指導教師申請學位級別專業(yè)學位類別工程領域名稱提交論文日期2016.5.26論文答辯日期2016.6.6學位授予單位和日期20166答辯委員會主席評閱人注1：注明《國際十進分類法UDC》的類號。DesignandRes

4、earchonUltra-WidebandAntennawithWidebeam-widthAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YifanWangSupervisor:LongJinSchool:ResearchInstituteofElectronicScienceandTechnologyofUESTC摘要摘要隨著超寬帶系統(tǒng)在雷達、導航、電子對抗、保密通訊以及民用

5、領域的廣泛應用，超寬帶天線作為超寬帶系統(tǒng)設備中發(fā)射和接收的關鍵性部件，針對不同的應用場合的實際情況也需要實現(xiàn)不同的設計要求。例如，在檢測定位設備以及干擾設備的應用中，設備中的天線就需要具有較寬的波束寬度以使在檢測或干擾區(qū)域內具有較大的覆蓋面積，且對方設備的工作頻帶具有不確定性，這就要求設備中的天線具有超寬帶特性。而超寬帶天線的工作頻段跨度較大，天線的輻射方向圖容易隨著工作頻率改變而發(fā)生畸變，為此本文設計了兩種單向輻射寬波束的超寬帶天線，輻射方向圖在低頻段和高頻段具有良好的一致性。本文設計的天線屬于超寬帶非頻變天線中的螺旋天線，由于螺旋天線

6、的平衡對稱特性以及單向輻射寬波束的應用需求，本文內容可分為三個部分：螺旋型的輻射體、平衡端到不平衡端的轉換巴倫和金屬反射結構。在第三章中首先優(yōu)化了螺旋天線的相關參數(shù)，設計出了一款復合型的螺旋天線，在2~12GHz內具有良好的阻抗特性；隨后為了滿足同軸線饋電的需求，設計出指數(shù)型的轉換巴倫，實現(xiàn)了阻抗以及平衡與不平衡之間的轉換；為了實現(xiàn)天線的寬波束，接著進行了橢圓型反射腔、圓臺型和帽型反射腔的設計和仿真對比；最后為了穩(wěn)定天線的輻射方向圖設計了附加的金屬圓環(huán)，加載了吸收電阻以改善天線的圓極化特性，最終達到了設計要求。在第四章中針對第三章中天線整

7、體尺寸較大以及高頻頻段后向輻射較高的不足，研究設計了兩種平衡轉換巴倫與天線輻射體共面的方法。第一種設計使用了微帶線到共面帶狀線的過渡轉換結構，將共面帶狀線與天線的兩條螺旋臂連接，該天線可在低頻段保持良好的輻射特性。第二種設計采用了阿基米德螺旋型巴倫的設計思想，將轉換巴倫與異面印刷的螺旋天線相互連接，最終設計出了一款可工作于2.7~12GHZ的螺旋天線，輻射方向圖在工作頻帶內保持穩(wěn)定，并且極大地降低了天線的縱向尺寸。隨后針對天線的形狀設計了一種封閉的反射腔體，可有效屏蔽外部電子設備的干擾，提高了天線輻射的前后比并且方便進行裝配，天線的整體尺

8、寸相對上一種天線較小。最后總結了本文的主要工作，并且針對設計過程以及測試結果的不足，提出了接下來的設計目標。關鍵詞：螺旋天線，巴倫，反射結構，寬波束IABSTRACTABSTRACTWitht