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[硕士论文] 仲唯舟
电子与通信工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着现代通信技术的不断发展,天线阵列以其高增益、高功率、低副瓣等特点,被广泛应用于民用和军事领域。天线的测量一直是天线研究领域里的一个重要课题,是与各类新型天线同步发展的。面对一套非常复杂的天线测量系统,如何快速准确的验证其准确性成为了一个急需解决的实际问题。本文根据这种需求设计了一种用于计量中的标准天线阵列,通过理论计算能够准确的得到天线阵列辐射特性,从而实现快速准确判断天线测试系统的有效性。
  论文的主要工作和创新点如下:
  (1)针对多阵元偶极子天线阵列的馈电网络设计需求,设计了一种工作频带为1.0GHz-5.5GHz的等功率分配功分器以及一种工作频带为1.0GHz-3.0GHz的用于偶极子天线平衡馈电的微带渐进巴伦。除此之外为满足宽带特性,设计了一种工作频带为DC-100GHz的功分器,这些设计都具有成本低、易于集成等特点,能够大量应用于天线阵列中。
  (2)针对可计算特性选取偶极子天线作为天线单元,设计了一种双极化偶极子天线单元。建立多阵元直线阵,分析验证了天线阵列的基本特性,并对阵元间耦合对天线单元交叉隔离度造成的影响进行了深入和系统的分析,调节合适的阵元间距,使用不同长度振子的双极化偶极子天线单元,两种天线单元中心频率分别为1.8GHz和2.0GHz,从而优化阵元交叉极化隔离度,同时也拓展了天线阵列的工作带宽。
  (3)确定天线阵列的排布方式,设计一种可分离式多阵元天线,设计两个1×8直线阵可以分离工作或拼接成1×16直线阵工作,设计工作频带为1.0GHz-3.0GHz的宽带馈电网络能够给两种状态的天线阵列每个阵元提供等幅信号输入,同时给每对振子提供平衡馈电,实现较优的工作性能。
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