锥削槽天线论文-曹锐,卢保军,郭肖肖,桑磊

锥削槽天线论文-曹锐,卢保军,郭肖肖,桑磊

导读:本文包含了锥削槽天线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:平方公里阵,中频孔径阵列,双极化,五边形谐振腔

锥削槽天线论文文献综述

曹锐,卢保军,郭肖肖,桑磊[1](2019)在《一种应用于平方公里中频阵的锥削槽天线阵的设计》一文中研究指出设计了一种应用于平方公里中频孔径阵列的双极化超宽带锥削槽天线.该天线采用五边形谐振腔代替传统锥削槽天线的正方形谐振腔,在不占用有源电路面积的情况下,拓展了低频工作带宽;采用辐射板与馈电巴伦分离设计,在不影响天线电性能的前提下,极大地缩小了介质板尺寸以节约加工成本;天线加工成十字形结构以实现阵元间良好的电流连续性和不恶化天线的极化性能.仿真结果显示,该天线能够在0.25~1.57 GHz带宽内进行±45°扫描,且在整个工作频带内具备较好的极化特性,因此所设计天线能够满足平方公里(the Square Kilometer Array, SKA)中频阵超宽带、低成本、大扫描角以及高极化隔离度的要求.(本文来源于《电波科学学报》期刊2019年03期)

李祥祥[2](2018)在《超宽带高增益锥削槽天线及阵列关键技术研究》一文中研究指出现代通信、雷达、成像、射电天文、高功率系统等军用和民用领域对天线辐射性能提出越来越高的要求,不仅需要工作在超宽频带内,而且在整个频带内具有稳定的辐射性能。超宽带高增益定向天线单元及阵列的设计已成为国内外天线研究领域的热点课题之一。常规的宽带定向天线如喇叭天线和抛物面天线虽能实现高增益,但其重量大、成本高、体积大、不易与微波电路集成;印刷对数周期天线、八木天线仅能在有限的频带内实现高增益。锥削槽天线(TSA)是一种典型的端射行波天线,具有大带宽、增益适中、成本低、易于集成的优点。但由于电尺寸的制约,此类天线的阻抗带宽和辐射性能不能兼顾,极大的限制了其应用范围。在此背景下,本文主要进行了超宽带高增益锥削槽天线的相关研究,解决了超宽带锥削槽天线在整个频带内的辐射稳定性问题,并进行了相应的实验验证,以证明所提出的设计方法的可行性。论文的研究内容和研究成果包括以下五个方面:1)研究并设计高性能超宽带对踵指数锥削槽天线(AVA)。针对常规超宽带AVA天线低频方向性弱、阻抗失配和高频裂瓣、波束倾斜等问题,设计了一款结构紧凑性能稳定的超宽带AVA天线。研究了波纹边缘对天线阻抗带宽的影响,提出梯度倾斜波纹技术改善天线低频性能,通过优化倾斜波纹尺寸及角度,有效降低低频截止频率,通过合理分配梯度值改善带内失配。研究了寄生贴片对天线高频性能的影响,采用不对称菱形寄生贴片改善高频辐射性能,通过延长锥削槽内寄生贴片的长度以增强高频端天线辐射臂之间的耦合。通过两种方法的结合,该超宽带天线在2.88-43.5 GHz的带宽内实现稳定的辐射,端射增益在5.4-13.7dBi之间,天线尺寸仅为0.38λL×0.7λL。2)提出近场超材料透镜加载Vivaldi天线结构。针对球面波辐射模式引起的口径相差对天线辐射造成的负面影响,提出近场超材料相位补偿透镜(PCL)加载Vivaldi天线。对近场介质透镜加载理论进行了分析和理论推导,验证PCL对Vivaldi天线增益的改善作用。提出利用超材料单元构建PCL,理论上推导了透镜超材料单元布局的计算方法。针对3.5-16GHz的共面Vivaldi天线,分别设计出单层和多层中频(10GHz)和高频(15GHz)PCL,并对比了该方法与常规超材料加载的增益提升效果,验证了该方法的优越性。3)提出介质覆层和超材料覆层TSA天线结构。针对现有以牺牲天线剖面高度为代价的改善天线辐射性能方法,提出介质覆层结构构建高增益超宽带TSA天线。理论上分析了覆层介质对传输模式的改变,研究了覆层用介质板参数对TSA天线阻抗带宽和增益的影响。分别研究了常规介质板和赋形介质板两种覆层结构对TSA天线性能的提升作用,总结出相应的设计流程。研究了介质覆层结构对超宽带对踵TSA线的交叉极化电平、波束指向、增益性能的改善效果。提出了超材料板覆层高增益超宽带AVA天线。利用薄超材料板来代替厚介质板构建覆层结构,降低了天线的重量和成本。4)研究并设计毫米波基片集成波导(SIW)对踵TSA天线阵列。针对毫米波段SIW对踵TSA天线阵列增益奇点以及带宽较窄等问题,提出了一种新型的超宽带高增益SIW对踵TSA天线阵。对对踵TSA阵列增益奇点产生的原因进行了理论分析,提出交迭相邻天线单元的辐射臂并在交迭区域开金属化过孔消除增益奇点,结合介质覆层结构,进一步提升了阵列增益。提出弯SIW代替常规直角转弯SIW结构拓展SIW功分器的阻抗带宽。5)研究并设计X波段Vivaldi阵列天线。研究弱耦合环境下,有限大Vivaldi天线阵列边缘单元辐射性能与阵列其他位置单元辐射性能的差异,以及边缘单元对阵列整体性能的影响。提出修正边缘单元以补偿位置差异引入的阵列性能恶化的思路,并采用波纹边缘加载边缘单元的方法提升阵列的增益,设计了一款X波段高增益Vivaldi阵列天线。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-01-01)

李昕桉,李庆浩,王巍[3](2016)在《超宽带锥削槽天线的分析和设计》一文中研究指出设计了一种超宽带锥削槽天线,当频率为1.25GHz~7.92GHz时,其VSWR≤2,具有频带宽,方向性好的特点,能够广泛应用于通信对抗等领域。文中利用高频结构仿真软件HFSS对天线的馈电网络及辐射口径进行了优化,并进行了仿真分析,通过计算天线的驻波比、方向图、增益等特性验证了天线的超宽带特性。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2016年07期)

费鹏[4](2013)在《超宽频带环槽与锥削槽天线研究》一文中研究指出近年来,超宽带无线电技术在移动通信、现代雷达、射电天文等领域的应用日益广泛,因此对这些系统中的重要组件——超宽带天线的研究具有重要意义。平面开槽天线具有结构简单和低轮廓的特点,是优良的天线形式。本文结合研究课题,对两种基于开槽结构的超宽带天线——环槽天线与锥削槽天线进行了研究,作者的主要工作可以归纳如下:1.对微带-槽线转换巴伦进行了研究。本文首先设计了基于耦合线的微带-槽线转换巴伦,采用多种渐变过渡结构,在避免引入金属化通孔的前提下使巴伦可以工作在较低的频率,实现了小型化,并具有超过10倍频的带宽。设计了交叉结型微带-槽线转换巴伦,提出利用微带终端开路枝节与槽线终端短路枝节间的适度耦合展宽巴伦工作带宽的方法,结合非等长阻抗渐变结构,使巴伦具有22倍频工作能力。设计了基于分支线结构的微带-宽槽线转换巴伦,该巴伦具有结构简单和小型化的优点,无需复杂的渐变阻抗变换结构,实现了电磁波从低阻抗的微带线到高阻抗宽槽线的转换。2.对宽带环槽天线进行了研究。文中首先提出了一种覆盖常见通信频段的宽带环槽天线,利用感性与容性加载展宽天线的工作带宽。以此为基础,设计了中馈的背靠背二元阵,将所设计的环槽结构与高度可调的反射地板结合,通过恰当地选取单元与地板间的距离,使天线可以工作在多个彼此连续的频带内,并保持相对稳定的定向辐射特性,实现一副天线对多副窄带天线的替代。3.对超宽带锥削槽天线进行了研究。首先设计了一种单面结构的CPW馈电锥削槽天线。利用椭圆-线性渐变的内轮廓曲线改善天线的带内阻抗匹配,并采用梳状边缘结构有效降低了天线的低频截止频率。所设计天线具有小型化特征,可用于UWB通信系统中。其次,提出了一种改进的对踵Vivaldi天线,通过对天线辐射臂外缘加载渐变缝隙结构扩展天线的低频带宽,并改善了天线的低频辐射特性。最后,设计了一种电阻加载的Vivaldi天线,通过对天线臂进行对称的四电阻加载,实现了天线的小型化与宽带化目标,倍频带宽达到17.5:1,该天线宽度仅为最低工作频率对应波长的五分之一,与传统的超宽带锥削槽天线相比具有明显的小型化优势。4.对超宽带锥削槽阵列进行了研究。设计了用于暗室测量的双极化四元阵。阵列单元采用新型的“井”字型布阵方式,避免方向图栅瓣的同时获得了较高的端口隔离度。设计了一副超宽带双极化8×8单元阵列。所采用锥削槽阵列单元具有±45°扫描能力。通过对单元互耦分析,利用金属边缘结构有效抑制了有限阵列的边缘截断效应,并针对双极化阵列结构特点设计了与辐射单元集成的功分馈电网络。最后根据设计结果加工了阵列样机,验证了设计方法的可行性与正确性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-04-01)

梅征[5](2011)在《超宽带锥削槽天线及阵列研究》一文中研究指出超宽频带天线及阵列已成为当前国内外天线领域的重要研究课题之一。本文主要研究了维瓦迪(Vivaldi)锥削槽天线及阵列。首先对超宽频带低损耗平衡槽线巴伦进行了研究,提出了一种结构简单的宽频带微带线-槽线巴伦。然后通过对一种宽槽Vivaldi天线进行加载波纹、挖去介质等方法的研究,改善了其辐射特性。另外研究了一种采用前述微带线-槽线巴伦馈电的窄槽Vivaldi天线,并通过加载电阻形式改善了其驻波特性。本文最后一章对超宽频带锥削槽无限阵列天线进行了研究,研究了锥削槽无限阵列天线单元的结构尺寸对单元阻抗的影响,以及单元长度对阵列单元辐射性能的影响,设计了微带线-槽线馈电的超宽频带宽角扫描锥削槽阵列天线单元。最后研究了双极化超宽频带锥削槽无限阵列天线,通过不同的扫描角度分析了对阻抗的影响。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-01-01)

王乃彪[6](2009)在《超宽频带锥削槽天线及阵列的设计与实现》一文中研究指出现代雷达、电子对抗、无线通信、射电天文等领域电子设备的不断升级和日益多功能化给天线提出了越来越高的要求,超宽频带天线及阵列已成为当前国内外天线领域的重要研究课题之一。本文紧密结合研究课题,以工作带宽为14 ~ 15倍频程的超宽频带天线及阵列为设计目标,对超宽频带锥削槽天线及阵列的设计方法及工程实现进行了系统的研究。所取得的主要研究成果为:1.对超宽频带低损耗平衡槽线巴伦进行了研究。提出了一种结构简单的微带线-槽线转换器,采用极端大角度的槽线扇形枝节来显着降低转换器在高频端的辐射损耗,同时采用大角度的微带扇形枝节来实现转换器的宽频带阻抗匹配。提出了一种共面波导-槽线转换器,采用双Y巴伦和锥削阻抗变换器以及适当的空气电桥来实现转换器的宽频带阻抗匹配,同时有效抑制了共面波导奇模谐振的辐射损耗。设计了一种结构紧凑的带状线-双面槽线转换器,获得了宽频带低损耗性能,且相邻转换器之间具有较小的耦合。2.对超宽频带高增益锥削槽天线进行了研究。依据表面波天线的基本理论,论述了锥削槽天线的有效工作区,讨论了锥削槽的形状和波纹边缘结构对天线性能的影响,提出了一种新型的宽频带高增益对数锥削槽结构,并在辐射臂外边缘引入波纹边缘来进一步提高低频端的定向性,最后分别设计了微带馈电和共面波导馈电的超宽频带锥削槽天线。3.对超宽频带锥削槽无限阵列天线进行了研究。根据锥削槽阵列天线的单元耦合分析结果,阐述了本文中宽频带阵列天线的设计方法,研究了锥削槽无限阵列天线单元的结构尺寸对单元互耦的影响,以及单元互耦对阵列单元阻抗性能的影响,最后设计了带状线馈电的超宽频带宽角扫描锥削槽阵列天线单元。4.对适用于阵列天线的超宽频带低损耗馈电网络进行了研究。通过剔除一些不必要的设计要求,采用灵活的拓扑结构来获得了更大的设计自由度,对整个馈电网络的所有功分器进行了整体优化设计,使该馈电网络在获得宽频带阻抗匹配的同时,尽可能地降低其损耗。5.对超宽频带锥削槽有限阵列天线进行了研究。基于超宽频带锥削槽有限阵列的单元耦合分析结果,对不同规模有限阵列天线的截断效应进行了分析,提出了一种有效减小有限阵列截断效应的方法,给出了最终设计的宽频带锥削槽有限阵列天线的性能分析,最后实际加工了一个超宽频带锥削槽有限阵列天线的实验模型,采用测试结果验证了设计方法的可行性和有效性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2009-12-01)

锥削槽天线论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

现代通信、雷达、成像、射电天文、高功率系统等军用和民用领域对天线辐射性能提出越来越高的要求,不仅需要工作在超宽频带内,而且在整个频带内具有稳定的辐射性能。超宽带高增益定向天线单元及阵列的设计已成为国内外天线研究领域的热点课题之一。常规的宽带定向天线如喇叭天线和抛物面天线虽能实现高增益,但其重量大、成本高、体积大、不易与微波电路集成;印刷对数周期天线、八木天线仅能在有限的频带内实现高增益。锥削槽天线(TSA)是一种典型的端射行波天线,具有大带宽、增益适中、成本低、易于集成的优点。但由于电尺寸的制约,此类天线的阻抗带宽和辐射性能不能兼顾,极大的限制了其应用范围。在此背景下,本文主要进行了超宽带高增益锥削槽天线的相关研究,解决了超宽带锥削槽天线在整个频带内的辐射稳定性问题,并进行了相应的实验验证,以证明所提出的设计方法的可行性。论文的研究内容和研究成果包括以下五个方面:1)研究并设计高性能超宽带对踵指数锥削槽天线(AVA)。针对常规超宽带AVA天线低频方向性弱、阻抗失配和高频裂瓣、波束倾斜等问题,设计了一款结构紧凑性能稳定的超宽带AVA天线。研究了波纹边缘对天线阻抗带宽的影响,提出梯度倾斜波纹技术改善天线低频性能,通过优化倾斜波纹尺寸及角度,有效降低低频截止频率,通过合理分配梯度值改善带内失配。研究了寄生贴片对天线高频性能的影响,采用不对称菱形寄生贴片改善高频辐射性能,通过延长锥削槽内寄生贴片的长度以增强高频端天线辐射臂之间的耦合。通过两种方法的结合,该超宽带天线在2.88-43.5 GHz的带宽内实现稳定的辐射,端射增益在5.4-13.7dBi之间,天线尺寸仅为0.38λL×0.7λL。2)提出近场超材料透镜加载Vivaldi天线结构。针对球面波辐射模式引起的口径相差对天线辐射造成的负面影响,提出近场超材料相位补偿透镜(PCL)加载Vivaldi天线。对近场介质透镜加载理论进行了分析和理论推导,验证PCL对Vivaldi天线增益的改善作用。提出利用超材料单元构建PCL,理论上推导了透镜超材料单元布局的计算方法。针对3.5-16GHz的共面Vivaldi天线,分别设计出单层和多层中频(10GHz)和高频(15GHz)PCL,并对比了该方法与常规超材料加载的增益提升效果,验证了该方法的优越性。3)提出介质覆层和超材料覆层TSA天线结构。针对现有以牺牲天线剖面高度为代价的改善天线辐射性能方法,提出介质覆层结构构建高增益超宽带TSA天线。理论上分析了覆层介质对传输模式的改变,研究了覆层用介质板参数对TSA天线阻抗带宽和增益的影响。分别研究了常规介质板和赋形介质板两种覆层结构对TSA天线性能的提升作用,总结出相应的设计流程。研究了介质覆层结构对超宽带对踵TSA线的交叉极化电平、波束指向、增益性能的改善效果。提出了超材料板覆层高增益超宽带AVA天线。利用薄超材料板来代替厚介质板构建覆层结构,降低了天线的重量和成本。4)研究并设计毫米波基片集成波导(SIW)对踵TSA天线阵列。针对毫米波段SIW对踵TSA天线阵列增益奇点以及带宽较窄等问题,提出了一种新型的超宽带高增益SIW对踵TSA天线阵。对对踵TSA阵列增益奇点产生的原因进行了理论分析,提出交迭相邻天线单元的辐射臂并在交迭区域开金属化过孔消除增益奇点,结合介质覆层结构,进一步提升了阵列增益。提出弯SIW代替常规直角转弯SIW结构拓展SIW功分器的阻抗带宽。5)研究并设计X波段Vivaldi阵列天线。研究弱耦合环境下,有限大Vivaldi天线阵列边缘单元辐射性能与阵列其他位置单元辐射性能的差异,以及边缘单元对阵列整体性能的影响。提出修正边缘单元以补偿位置差异引入的阵列性能恶化的思路,并采用波纹边缘加载边缘单元的方法提升阵列的增益,设计了一款X波段高增益Vivaldi阵列天线。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

锥削槽天线论文参考文献

[1].曹锐,卢保军,郭肖肖,桑磊.一种应用于平方公里中频阵的锥削槽天线阵的设计[J].电波科学学报.2019

[2].李祥祥.超宽带高增益锥削槽天线及阵列关键技术研究[D].合肥工业大学.2018

[3].李昕桉,李庆浩,王巍.超宽带锥削槽天线的分析和设计[J].数字技术与应用.2016

[4].费鹏.超宽频带环槽与锥削槽天线研究[D].西安电子科技大学.2013

[5].梅征.超宽带锥削槽天线及阵列研究[D].西安电子科技大学.2011

[6].王乃彪.超宽频带锥削槽天线及阵列的设计与实现[D].西安电子科技大学.2009

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