基片集成脊波导缝隙阵列天线及馈电网络研究

发布时间：2023-08-30 02:05

　　随着通信系统向微波毫米波方向发展,传统金属波导由于尺寸大、加工成本高等缺点,难以和其他平面结构相连。因此,波导的平面化成为众多学者关注的焦点。基片集成波导兼顾传统矩形波导和平面电路的优点,已获得了广泛的应用。之后,基片集成脊波导结构被提出,相比之下,它不但具有更宽的单模工作带宽和更小的等效阻抗,而且在频率相同时能实现较小的尺寸。基于基片集成脊波导结构的无源器件和天线的研究已成为当今的热点之一。本文通过研究不同脊结构对基片集成脊波导单模工作带宽的影响,给出了单模工作带宽较宽并且符合实际加工要求的基片集成脊波导结构,并在X频段设计了基片集成脊波导到微带的过渡巴伦结构以及相应的测量框架。之后基于该基片集成脊波导结构,分别设计了一分八不等分功分器、线极化缝隙阵列天线和圆极化缝隙阵列天线,两种缝隙阵列天线的辐射方向图均实现了低副瓣和低交叉极化。本文的具体研究内容如下:1、基片集成脊波导结构的理论、分析方法、微带过渡巴伦以及相应的测量框架。本文结合脊形波导和基片集成波导的理论,分析了基片集成脊波导的原理和传输特性。之后通过对比不同脊结构的单模工作带宽,给出了带宽符合要求并且适合加工的基片集成脊波导...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 RSIW结构的理论
        1.2.2 基于RSIW结构的功分器
        1.2.3 基于RSIW结构的线极化缝隙阵列天线
        1.2.4 波导圆极化缝隙
    1.3 本文的内容安排和结构
第二章 RSIW结构的原理和设计方法
    2.1 RSIW结构的引入介绍
    2.2 脊形波导的原理
        2.2.1 脊形波导的截止波长
        2.2.2 脊形波导的等效阻抗
    2.3 SIW结构与矩形波导的等效
    2.4 RSIW结构的原理
    2.5 RSIW不同脊结构的仿真分析
        2.5.1 由悬空金属柱构成的脊结构
        2.5.2 由悬空金属柱和金属带构成的脊结构
    2.6 RSIW结构的设计流程
    2.7 RSIW-微带过渡巴伦和基于RSIW结构的测量框架
        2.7.1 RSIW与微带过渡的巴伦结构
        2.7.2 基于RSIW结构的测量框架
第三章 基于RSIW结构的馈电功分网络
    3.1 功分器的引入介绍
        3.1.1 功分器的一般理论
        3.1.2 功分器的主要性能指标
    3.2 RSIW不等分功分器的设计原理
        3.2.1 波导功分器
        3.2.2 RSIW不等分功分器结构
        3.2.3 RSIW不等分功分器原理
    3.3 一分八不等分功分器的设计流程
        3.3.1 设计目标
        3.3.2 泰勒综合法
        3.3.3 各级功分比的确定
    3.4 一分二不等分功分器
    3.5 一分四不等分功分器
    3.6 一分八不等分功分器
第四章 低副瓣RSIW线极化缝隙阵的设计
    4.1 波导缝隙阵
        4.1.1 平面缝隙天线
        4.1.2 矩形波导馈电的缝隙
        4.1.3 波导缝隙线阵
    4.2 谐振式波导宽壁纵缝阵的设计
        4.2.1 单缝归一化导纳值
        4.2.2 不计耦合时谐振式宽壁纵缝阵的设计
        4.2.3 波导缝隙间耦合的计算
    4.3 低副瓣RSIW缝隙线阵
        4.3.1 设计目标
        4.3.2 RSIW单缝归一化导纳值
        4.3.3 RSIW缝隙间耦合的估算
        4.3.4 低副瓣RSIW缝隙阵仿真结果
    4.4 低副瓣RSIW缝隙面阵
第五章 低副瓣RSIW圆极化缝隙阵的设计
    5.1 波导圆极化缝隙
        5.1.1 圆极化辐射单元的分析理论
        5.1.2 圆极化辐射阵列
    5.2 波导圆极化辐射器
    5.3 利用寄生单元实现圆极化辐射
    5.4 低副瓣RSIW圆极化缝隙阵的设计
        5.4.1 圆极化辐射单元的选取
        5.4.2 RSIW圆极化缝隙阵
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3844720