基于高次模基片集成腔的W波段阵列天线及Ku波段圆极化天线研究

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天线作为无线通信系统中的关键部件，其性能的好坏在一定程度上决定了整个通信系统的性能。随着通信技术的不断发展，对天线增益、带宽、尺寸等性能也提出了更高的要求。传统微带天线带宽窄，增益低，且在毫米波频段会受表面波的影响。基片集成腔(Substrate integrated cavity,SIC)天线具有尺寸小、带宽较宽、加工简单、便于集成、在毫米波频段能有效抑制表面波等优点。基于这一情况，本文对SIC天线进行了研究，具体工作如下： 1.研究了高次模SIC的场分布和辐射特性。通过分析腔体口径面上加载寄生贴片对高次模SIC的场分布和辐射特性的影响，提出了一种基于高次模SIC的高增益线极化天线。通过研究寄生贴片对天线性能的影响，提出将寄生贴片设计为蝴蝶结形状来进一步改善天线的阻抗匹配。除此之外，还提出通过采用喇叭形状的SIC来提高天线的辐射性能。 2.设计了一种基于高次模SIC的W波段4×4高增益线极化阵列天线。通过对上下层SIW之间的耦合结构进行研究，设计了一种一分十六双层SIW功分网络，解决了阵列天线中平面空间不足的问题。为了便于天线的测试，设计了一种SIW和外接金属波导之间的转接结构。 3.提出了一种基于高次模SIC的Ku波段高增益圆极化天线。通过分析不同排列方式的寄生贴片上时变电流的分布及其对高次模SIC场分布的影响，提出在腔体表面引入两块与馈电缝隙呈45°角的弓形寄生贴片来实现天线的圆极化性能。通过分析SIC尺寸、贴片尺寸、贴片间距等参数对天线性能的影响，设计出了工作于Ku波段的高增益圆极化天线。

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作者
于晨武;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科微电子学与固体电子学
授予学位硕士
导师姓名王晓川;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类
关键词
高次模; 基片; 集成; 波段; 阵列天线;

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