反射式與透射式印刷陣列天線的研究.pdf

1、本論文的研究對象是反射式和透射式陣列天線，包括微帶反射式陣列天線和Fabry-Perot諧振天線兩種結構型式。論文首先系統(tǒng)總結與論文研究相關的背景技術，并全面調研當前國內外的研究動態(tài)。第二章對反射式和透射式陣列天線的饋源的選型及設計要求進行了總結。在此基礎上設計了漸變槽線天線作為反射式陣列的饋源，并分別對直線型和指數型漸變槽線天線的視在相位中心與天線的物理參數如槽線長度、指數率間的關系進行了較詳細的研究。第三章給出了影響反射式陣列天線帶

2、寬的因素，總結了實現寬頻帶反射式陣列單元的方法。在此基礎上提出了在單層介質基片的上下表面印刷矩形微帶貼片并分別進行縫隙加載，同時利用空氣隙實現的寬頻帶微帶反射式陣列單元。據此設計了121單元方形晶格排列和177單元三角晶格排列的縫隙加載微帶反射式陣列天線。最后，利用緊縮周期的非諧振單層方形微帶貼片結構作為反射式陣列單元，結合基于SIW的對極漸變槽線天線作為饋源，設計了大口徑面高增益的反射式陣列天線。同時，對緊縮周期反射式陣列單元寬頻帶特

3、性進行了解釋。第四章對EBG結構在天線中的應用進行了總結與分類。對金屬EBG結構應用于微帶反射陣進行了研究。第五章通過平面波疊加方法，理論分析了初級饋源的位置對FPRA天線的最大增益的影響。同時討論了諧振腔高度對天線增益帶寬的影響。第六章利用橫向等效傳輸線模型結合互易原推導了采用PMC和PEC作為接地板的FPRA天線的遠場輻射特性，并對兩者進行了比較，首次發(fā)現在保證最大值不變的情況下前者具有更寬的方向圖帶寬。為提高此類天線的增益帶寬指明

4、了研究方向。第七章利用雙饋電點的L探針耦合饋電的圓極化貼片天線作為饋源設計了一款具有較寬增益和軸比帶寬的圓極化FPRA天線。接著提出了直接利用線極化饋源結合矩形貼片FSS構成的部分反射表面進行線-圓極化變換的FPRA天線，并對線-圓極化變換過程中的FSS的反射和傳輸相位特性所滿足的必要條件進行了分析。在此基礎上提出了一種L探針耦合饋電的矩形貼片天線作為饋源的寬頻帶圓極化FPRA天線，通過調節(jié)饋源矩形貼片和部分反射表面的矩形FSS的寬長比

5、來提高圓極化的軸比帶寬。第八章基于對FPRA天線增益帶寬的分析，提出采用漸變FSS作為部分反射表面提高增益帶寬的方法。設計了一維、二維漸變FSS作部分反射表面的FPRA天線，并進行了實驗驗證。另一方面，提出了FPRA天線可以看作是EBG諧振天線的一個特例。結合橫向漸變FSS（二維）及在縱向引入多個缺陷模提出了準周期結構的FPRA天線。第九章首先提出了把FPRA天線的諧振腔作為一整體考慮，通過鏡像原理結合微波網絡分析方法提取其作為一均勻媒