检索结果-南通市图书馆

作者：段艳萍北京交通大学

学位级别：硕士

双极化天线能辐射或者接收两种相互正交的极化波,在一个信道中传递两路互不干扰的信号,可以提升频谱利用率。并且双极化天线由于能够接收两个方向的极化波,能显著改善极化失配的现象。基于以上优点,双极化天线应用越来越广泛。同时在一... 详细信息

双极化天线能辐射或者接收两种相互正交的极化波,在一个信道中传递两路互不干扰的信号,可以提升频谱利用率。并且双极化天线由于能够接收两个方向的极化波,能显著改善极化失配的现象。基于以上优点,双极化天线应用越来越广泛。同时在一些应用领域,天线的波束扫描功能对于整个系统功能的实现非常重要。现有能实现双极化定频波束扫描的天线以相控阵天线与可重构平面反射阵/透射阵天线为代表,前者结构复杂,成本较高,而后者剖面较高,难以集成。选择采用电控漏波天线实现双极化定频波束扫描,使得该方案具有剖面低、馈电结构简单且成本较低的优势。本文所提出的双极化电控漏波天线既能实现双极化,又能实现定频波束扫描,具有重要的应用价值。本文的主要工作和创新成果如下:1.设计出一种加载十字架脊慢波结构的双模波导,能够产生两个正交模式且均为慢波。十字架脊慢波结构包含过渡部分和恒定部分。该双模慢波波导能够支持TE和TE两种模式正常传输,同时能使两种模式均是慢波。利用PMI泡沫将脊固定于波导中心,慢波效果显著,且两种模式相位常数在整个工作频带内都很相近,具有很好的一致性。2.设计出一款基于双模波导和周期性辐射单元的双极化定频波束扫描漏波天线。在双模波导的上表面周期性地排布缝隙激励的贴片单元,其中每组缝隙包含两个相互垂直的“H”形缝隙,分别激励两种贴片,使得两种贴片产生的辐射频段均在5G频段。每个缝隙下放置带有PIN二极管的单元控制结构,利用外加偏置电压调控二极管的导通与截止,控制缝隙的工作状态,从而进一步控制单元的辐射状态。通过这种方法,构造不同周期编码,从而实现定频波束扫描。实测中,对于垂直极化,天线可工作在24.25 GHz～27.5 GHz,在25.75 GHz处扫描范围是-34°～43°;而对于水平极化,实测结果向低频带偏移,天线可工作在22.5 GHz～26GHz,在23 GHz扫描范围是-53°～32°。3.设计出一种能同时支持TE和TE两种模式的一分二波导功分器。在功分器中间加入渐变结构,当端口馈入TE模式时,功分器可以实现很小的回波损耗,且能实现功率的均分。在支持TE模式功分器的基础上加入过渡结构,当端口馈入TE模式时,功分器可以实现很小的回波损耗,且能实现功率的均分。经仿真设计,在整个频带内,该功分器的TE模式的S均低于-15 d B,TE模式的S均低于-20 d B,两种模式的S和S均接近-3 dB。

关键词：漏波天线双极化天线定频波束扫描双模波导慢波结构双模波导功分器

基于双模波导的双极化定频波束扫描漏波天线研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于双模波导的双极化定频波束扫描漏波天线研究

作者：赵锟北京交通大学

学位级别：硕士

双极化天线通过两路信号极化的正交,能够在同一带宽内同时对两路信号进行收发,进行频率上的复用,提升频带利用率,增大通信容量。同时双极化天线的接收特点使其能够克服接收时由于极化旋转带来的不利影响,通过极化分集来对抗多径衰落。... 详细信息

双极化天线通过两路信号极化的正交,能够在同一带宽内同时对两路信号进行收发,进行频率上的复用,提升频带利用率,增大通信容量。同时双极化天线的接收特点使其能够克服接收时由于极化旋转带来的不利影响,通过极化分集来对抗多径衰落。由于以上优点,天线的双极化技术已在多种领域得到广泛应用。在此基础上,要实现双极化波束扫描,通常采用双极化单元构造阵列天线,并采用相控阵的形式实现电控波束扫描。然而,相控阵需要大量TR组件,导致天线的成本较高、体积与重量较大。因此,本文基于漏波结构进行双极化电控波束扫描天线的研究,采用两种模式激励产生双极化辐射波,并采用周期重构方法实现定频波束扫描。本文的主要工作和创新成果如下:1.提出了一种基于槽间隙波导的双模波导设计,能够同时传输TE和TE模式,并能够实现慢波传输特性。通过分别对槽间隙波导中单独适用于TE和TE模式的慢波结构进行设计与结构组合,设计出一种U形慢波结构,能够将TE与TE模式的相位常数提升至542 rad/m与558.8 rad/m,使两种模式从快波传输转变为慢波传输,并具有较好的传输效果。2.设计了一种基于双模、慢波槽间隙波导的双极化定频波束扫描漏波天线。通过在槽间隙波导的上方金属层排布周期性单元(每个单元由横向缝隙与纵向缝隙组成),构造出一种周期性漏波天线,在波导中同时传输的TE与TE模式时,能够产生双极化辐射。通过加载PIN二极管,对缝隙的工作状态进行控制,进而控制辐射贴片的工作状态。在此基础上,采用周期重构的方法,实现了电控波束扫描。实测中,天线的水平极化在23.7 GHz实现了-43.8°～28.7°的波束扫描范围,峰值增益为11.8 d Bi;垂直极化在22.7 GHz实现了-47.0°～19.3°的波束扫描范围,峰值增益4.7 d Bi。3.采用一种三排缝隙结构,设计了第二种基于双模、慢波槽间隙波导的双极化定频波束扫描天线。所采用的三排缝隙结构,包括两排周期性纵缝与一排周期性横缝,每个缝隙分别激励各自的辐射贴片,构造周期性漏波结构。在TE与TE模式的激励下,产生双极化辐射波束,并通过对PIN二极管的控制,采用周期重构的方法实现了电控波束扫描。经仿真得到天线在24.5 GHz处,水平极化实现了-24°～45°的波束扫描范围,峰值增益为13.8 d Bi;垂直极化实现了-25°～44°的波束扫描范围,峰值增益为16.74 d Bi。相比于第一种双极化定频波束扫描漏波天线,该天线的垂直极化的增益得到显著增强,并且交叉极化得到有效降低。

关键词：漏波天线双极化天线定频波束扫描槽间隙波导慢波结构

基于人工表面等离子体激元的定频波束扫描漏波天线研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于人工表面等离子体激元的定频波束扫描漏波天线研究

作者：林存远北京交通大学

学位级别：硕士

随着现代通讯科技的蓬勃发展,5G、毫米波等新技术逐渐在军用和民用领域得到了广泛的应用,从而也对天线的波束扫描技术提出了更多的要求。传统的波束扫描天线如机械式波束扫描天线、相控阵天线,通常具有天线结构复杂,成本较高,体积重量... 详细信息

随着现代通讯科技的蓬勃发展,5G、毫米波等新技术逐渐在军用和民用领域得到了广泛的应用,从而也对天线的波束扫描技术提出了更多的要求。传统的波束扫描天线如机械式波束扫描天线、相控阵天线,通常具有天线结构复杂,成本较高,体积重量较大等缺点。而漏波天线具有低剖面、低成本、易于集成的优点,且具有频率扫描特性,因此自出现以来一直是天线领域的研究热点之一。然而频率波束扫描漏波天线的波束扫描角度有限,且波束扫描特性是随频率的改变而实现的。目前各类通信系统通常都是工作在特定的频段,在频谱资源较为紧张时,频率波束扫描漏波天线就难以适应系统的要求。为克服这一问题,定频波束扫描漏波天线被提出,并在近年来得到了快速发展。本文给出了一个新型的定频波束扫描漏波天线的实现方式,采用人工表面等离子体激元结构,设计了结构简单、加工成本低、高增益的定频波束扫描漏波天线。本文的主要工作及创新点如下:1.提出了一种基于双面平行带线的可调谐移相器结构。该移相器加载了四个PIN二极管,通过外加电压对二极管的工作状态进行控制,可以在5 GHz～7 GHz频段上实现两个输出端口的相位差在0°和180°之间进行切换,并且具有良好的功率分配效果。2.提出了一种基于人工表面等离子体激元传输线的定频波束扫描漏波天线,基于模式重构的原理,可以实现扫描波束与端射波束的灵活切换。设计了一种双路微带线-槽线馈电的结构,实现对人工表面等离子体激元传输线的馈电,可以使传输线上的模式在奇模与偶模之间灵活切换。沿传输线两侧周期性地摆放扰动单元,并在单元上加载PIN二极管,采用周期重构方法,通过PIN二极管实现了扰动周期的可调谐,从而实现了定频波束扫描。最终,天线在偶模状态下可以实现96°的波束扫描范围,测试的峰值增益为5 d Bi;在奇模状态下可以实现端射,测试的峰值增益为12 d Bi。3.提出了一种基于双边人工表面等离子体激元传输线结构的定频波束扫描漏波天线。所提出的天线由共面波导馈电,能够在天线上、下半空间形成两个波束,实现波束扫描,天线的平均增益为8.5 d Bi,实现的波束扫描范围为42°。4.提出了一种基于单边人工表面等离子体激元传输线结构的定频波束扫描漏波天线。所提出的天线由共面波导馈电,能够在天线侧边实现单波束的扫描,解决了上、下半空间镜像波束的问题。天线的平均增益为8 d Bi,实现的波束扫描范围为140°。

关键词：人工表面等离子体激元定频波束扫描漏波天线模式重构周期重构

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

低剖面定频波束扫描天线研究

低剖面定频波束扫描天线研究

作者：李威北京交通大学

学位级别：硕士

波束扫描天线可分为频率扫描天线和定频扫描天线。其中,频率扫描天线是指方向图主波束角度随频率的改变而发生变化的天线。定频扫描天线是指在频率固定的情况下,通过改变其它参数使方向图主波束角度发生变化的天线。频率扫描天线中常见... 详细信息

波束扫描天线可分为频率扫描天线和定频扫描天线。其中,频率扫描天线是指方向图主波束角度随频率的改变而发生变化的天线。定频扫描天线是指在频率固定的情况下,通过改变其它参数使方向图主波束角度发生变化的天线。频率扫描天线中常见的为漏波结构,它具有结构简单,低剖面的优点,且研究理论成熟,但是随着无线通信的发展,很多通信设备、移动终端都工作在特定的频带范围内,因此频率扫描天线依靠改变频率来实现波束扫描的特性并不适用于大多数通信系统,相控阵天线可以满足现代通信系统的这些要求,但系统复杂、剖面较高且价格昂贵。为此,本文提出了定频波束扫描天线设计,具有低剖面、易于集成的优势,对于空间有限的通信系统而言具有很高的应用价值。本文的主要内容和创新如下:1.提出了一种基于2-bit单元的低剖面定频波束扫描天线的设计。该2-bit单元具有4种可自由切换的辐射场相位,通过改变每个单元的辐射场相位状态,在6.2 GHz时,天线阵列的方向图主波束角度可从-39°连续改变到38°,具有77°的扫描范围;增益为13.6 dBi到16.2 dBi;辐射效率在80%左右,剖面高度为1.611 mm。2.提出了一种相位加权编码方式。对于1-bit阵列编码而言,当单元间辐射场相位差值为180°时,单元辐射场相互抵消,这与我们的预期刚好相反。为减小这种误差,提出了相位加权编码方式,引入一个加权系数φ1,通过调节PIN二极管的状态将误差大于±φ1的单元的工作频段调节到天线工作频段之外,这样便可以将单元间辐射场相位差缩小至2φ1以内。3.提出了一种基于1-bit宽带单元的定频波束扫描天线,该天线具有宽带、低剖面的优点。频段为25 GHz到33 GHz;相对带宽为28.57%;天线方向图主波束指向角度可从-60°连续变化到40°,具有100°的扫描范围;增益为10 dBi-15 dBi;剖面高度为1.195 mm。

关键词：定频波束扫描低剖面宽带相位加权编码

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

定频波束扫描的开槽漏波天线

定频波束扫描的开槽漏波天线

2017年全国天线年会

作者：赵震宇李元新林玥琪龙云亮中山大学电子与信息工程学院广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院

本文提出了一种电控定频波束扫描的周期性开槽漏波天线设计。文章在矩形漏波天线中部开槽,并沿开槽周期性加载二极管,通过两组不同的二极管开闭组合方式,改变周期性开槽漏波天线的传播常数,进而影响天线主波束指向。实测结果显示,在5.1G... 详细信息

本文提出了一种电控定频波束扫描的周期性开槽漏波天线设计。文章在矩形漏波天线中部开槽,并沿开槽周期性加载二极管,通过两组不同的二极管开闭组合方式,改变周期性开槽漏波天线的传播常数,进而影响天线主波束指向。实测结果显示,在5.1GHz,通过控制二极管组的开闭组合方式,天线的主波束指向可以由48°变为112°。这种开槽漏波天线通过非机械式电控开关实现定频波束扫描,结构简单,成本低,具有广阔的应用前景。

关键词：微带漏波天线周期开槽定频波束扫描

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

中间开缝的定频波束扫描微带漏波天线

中间开缝的定频波束扫描微带漏波天线

2007年全国微波毫米波会议

作者：刘菊华陈文焕陈雷龙云亮中山大学电子与通信工程系

本文提出了一种中间开缝实现定频波束扫描的微带漏波天线。在微带漏波天线中间开矩形缝隙,可以改变微带漏波天线贴片表面的电流分布,使得微带漏波天线的主波束发生偏移。应用时域有限差分法（FDTD）对这种中间开缝的微带漏波天线仿真发... 详细信息

本文提出了一种中间开缝实现定频波束扫描的微带漏波天线。在微带漏波天线中间开矩形缝隙,可以改变微带漏波天线贴片表面的电流分布,使得微带漏波天线的主波束发生偏移。应用时域有限差分法（FDTD）对这种中间开缝的微带漏波天线仿真发现,微带漏波天线主波束方向角与矩形缝隙间的距离成近似线性的关系。当工作频率为6.2GHz,调节矩形缝隙间的距离可实现微带漏波天线的主波束在H面从9°到50°的空间扫描。本文FDTD的仿真结果与仿真软HFSS的仿真数据吻合得很好。

关键词：微带漏波天线定频波束扫描开缝

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

微带漏波天线实现定频波束扫描的一种新设计

微带漏波天线实现定频波束扫描的一种新设计

2007年全国微波毫米波会议

作者：刘菊华郭建炎李峰龙云亮中山大学电子与通信工程系

本文提出了一种实现微带漏波天线定频波束扫描的新设计。使用末端开路的短微带线作为微带电容加载在微带漏波天线的辐射边缘,可增大微带漏波天线的相位常数,进而增大微带漏波天线的主波束方向角。当频率为10.5GHz,仿真结果显示未加载微... 详细信息

本文提出了一种实现微带漏波天线定频波束扫描的新设计。使用末端开路的短微带线作为微带电容加载在微带漏波天线的辐射边缘,可增大微带漏波天线的相位常数,进而增大微带漏波天线的主波束方向角。当频率为10.5GHz,仿真结果显示未加载微带电容的微带漏波天线主波束方向角为14°,加载微带电容后微带漏波天线的主波束方向角可增大到63°。当增大微带电容的长度或减小微带电容间的距离时,微带漏波天线主波束角会增大。本文应用时域有限差分法（FDTD）数值计算的结果与仿真软件HFSS的仿真数据非常吻合。

关键词：微带漏波天线定频波束扫描微带电容

基于半模梳状基片集成波导的定频过零点波束扫描漏波天线

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

基于半模梳状基片集成波导的定频过零点波束扫描漏波天线

2021年全国天线年会

作者：耿云杰庞星宇王均宏北京交通大学

本文提出了两种基于半模梳状基片集成波导的定频过零点波束扫描漏波天线。通过在梳状枝节上分别加载变容二极管和PIN二极管的方式,调控变容二极管的大小以及改变PIN二极管的通断,从而实现了漏波天线的电控定频波束扫描。仿真结果表明在4... 详细信息

本文提出了两种基于半模梳状基片集成波导的定频过零点波束扫描漏波天线。通过在梳状枝节上分别加载变容二极管和PIN二极管的方式,调控变容二极管的大小以及改变PIN二极管的通断,从而实现了漏波天线的电控定频波束扫描。仿真结果表明在4.8 GHz工作频率下,加载变容二极管的天线结构可实现主波束由-10°到13°的扫描范围;加载PIN二极管的天线结构可实现主波束由-19°到8°的扫描范围。

关键词：定频波束扫描漏波天线半模梳状基片集成波导枝节加载

基于复合左右手传输线的高扫描率增益稳定漏波天线设计

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

基于复合左右手传输线的高扫描率增益稳定漏波天线设计

作者：梁菁华东师范大学

学位级别：硕士

波束扫描天线以其定向性高、辐射范围广的优点,在现代通信系统中扮演着重要角色。具有频率扫描特性的平面漏波天线(Leaky-wave antenna,LWA)兼具低剖面、低成本及馈电简单等优势,近年来引起了学者们的广泛研究。然而,将漏波天线应用到... 详细信息

波束扫描天线以其定向性高、辐射范围广的优点,在现代通信系统中扮演着重要角色。具有频率扫描特性的平面漏波天线(Leaky-wave antenna,LWA)兼具低剖面、低成本及馈电简单等优势,近年来引起了学者们的广泛研究。然而,将漏波天线应用到无线系统中,仍存在着诸多问题:其一,传统漏波天线在边射方向存在开路阻带现象(Open Stopband,OSB),导致波束不能实现从后向至前向的连续性扫描;其二,传统漏波天线在实现大角度扫描时需要占用较宽的频带,导致扫描率低;其三,在波束扫描范围内,天线的增益稳定性较差,会造成通信质量下降等问题。复合左右手(Composite Right/Left-Handed,CRLH)传输线与漏波天线结合能有效克服传统漏波天线存在的缺陷。CRLH单元处在平衡状态时,能够从左手工作区域无禁带地过渡到右手工作区域,有效抑制OSB,从而实现从后向到前向的扫描。基于此,本文主要设计了基于CRLH结构的高扫描率且增益稳定的漏波天线,并进一步设计了定频波束扫描漏波天线。在目前频谱资源紧缺的大环境下,两款天线都具有较好的发展潜力。论文的主要研究内容如下:1.设计了一款兼具高扫描率和增益稳定性能的CRLH LWA。从CRLH结构的基本等效电路模型出发,分析得到提高CRLH LWA扫描率的方法。然后设计了一种新型CRLH单元并构建其等效电路模型。通过调整单元结构中的缝隙宽度获得高色散特性,实现了天线的高扫描率;通过调整单元的不对称度使其具有更平稳的泄漏率,从而实现了天线的增益稳定。测试结果表明,由16个单元级联构成的一维CRLH漏波天线工作频段为5.76—6.04GHz(相对带宽为4.75%),能够实现从后向-49°至前向+46°的连续扫描,扫描率高达20。天线在工作频带内的增益为8.22—9.62dBi,波动仅为1.4dB。2.设计了一款基于单层PCB工艺的简单馈电CRLH定频波束扫描漏波天线。通过分析CRLH单元结构的电控扫描原理,设计了一种可调元件加载的CRLH单元并构建其等效电路模型。通过在单元的缝隙中加载可调变容二极管并调整其电容值,可以对单元的相位常数进行调控,从而实现对天线辐射波束的控制。所设计的天线在5.1GHz处能够实现从-34°至+34°的连续波束扫描,增益均高于10.6dBi且波动仅为2.1dB。

关键词：复合左右手传输线漏波天线频率扫描定频波束扫描高扫描率增益稳定