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1、毫米波天线和功分器的研究原文地址：http:/ 东南大学硕士学位论文毫米波天线和功分器的研究姓名：郑力昭申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：殷晓星;李文渊20071225摘要天线技术作为无线通信领域的关键技术之一，对通信系统的整体结构和性能起着举足轻重的作用随着通信和导航系统的飞速发展，系统对天线指标的要求也越来越高。微带天线由于具有低刹面、重量轻和价格低等特点，因而适合于多种应用系统，但是单个微带天线的增益比较低，波束指向难以改变，因此通常需要采用组成阵列的方式以克服上述不足。目前，高增益、低互耦和宽波束的微带天线阵列已经成为研究和开发热点之一同时，和天线阵相匹配的功分器也随之广泛应
2、用本文主要研究了用于天线阵的毫米波天线及功分器，主要工作是：、研究设计了三种常用的毫米波天线单元在分析了相控阵系统对天线的要求的基础上，选择了三种常用的毫米波天线形式：天线，对跖天线，双面扳子天线，应用电磁仿真软件对以上三种天线进行具体研究，主要是结构参数，如基板的厚度，贴片的长度、缝隙的大小和位置等对天线性能的影响。以此为基础，根据仿真结果，将以上三种天线作比较、以振子天线作为主要研究对象，借助仿真分析了互耦等天线的指标特性，研制了单个天线单元实物样品并作测试。在上述工作的基础上，研制了的双面扳子天线阵列，并进行了实测，其指标达到预定要求、研制了适用于毫米波段的功分器首先分析威尔金森功分器的
3、原理以及其在毫米波段不适用的原因，然后在威尔金森功分器模型的基础上提出一种适合在毫米波段使用并且具有高隔离度的功分器的设计思路，设计出一种适用于毫米波段的一分二功分器。借助于仿真软件设计出基本模型。【关键词】毫米波天线振子天线功分器东南大学硕士学位论文，响也，瓣，州辨：（），口：，；，（）。，丑，。，（），东南大学硕士学位论文东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同
4、志对本研究所傲的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：兰仁丝日期：塑多弓东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理研究生签名：茎垒！垒导师签名：期：扣；多第章绪论第一章绪论毫米波天线概述自从年代以来，美日欧等先进国家开始进行毫米波雷达及通讯的研发。以往毫米波系统都是用于军方及科学界，
5、现今商业用途也慢慢发展起来，如汽车防撞雷达、点对多点服务（）、卫星网络系统（）、短距点对点通讯、无线区域网络（）等等【】。由于毫米波的波长短，因此毫米波器件具有体积小、天线波束窄、抗干扰性佳等优点毫米波天线的设计一般采用反射面天线、喇叭天线、平面微带天线阵列、漏波天线及透镜天线等【】【】反射面天线及喇叭天线属于传统的天线，两者均属于机械式结构，所占体积较大，天线波束无法用电子扫描（）微带天线阵列为平面结构，容易与收发电路整合，甚至做成机体电路。同时其平面构造也方便与周围物体结合，减少对外观的影响，对商业上的应用有正面效益。微带天线一般采用传输线（如徼带线或共面波导）馈电，这些传输线网络分布于整
6、个阵列平面内。在毫米波频段由于传输线损耗较大，溃入线路的损耗会比较大，馈电线路的损耗会降低整个天线阵列的增益。不过这个损耗可以靠组件补偿。在毫米波段，常用的阵列天线单元主要是微带天线。微带天线比常规的微波天线具有更多的调节参数。微带天线可以设计成各种几何形状和尺寸一般，微带天线可分为四种基本类别：微带贴片天线、口径耦合微带天线、印制偶极子天线和微带行波天线。他们各有特点，不能笼统地说哪一种更好（）微带贴片天线。它由在介质基片一面的任何平面或非平面几何形状的辐射贴片和另一面的接地面构成。其行为特征就象一个偶极子典型地，贴片天线的增益为，半功率波束宽度（）在范围内。（）口径耦合微带天线。它包括在接
7、地基片的接地面上的一个缝隙，该裂缝可以是任何形状。口径耦合天线通常是双向辐射器，即它们在缝隙的两侧进行辐射。利用缝隙一个侧面上韵金属反射板就可以获得单向辐射这种馈电方式是将两种元件进行物理分隔并采用最佳基片分别用于辐射和馈电。利用不同介电常数基片构成的多层结构，极大地改善了微带天线的特性。（）印制偶极子天线。它与矩形贴片天线在几何上的区别在于其长宽比。偶极子的宽度典型值小于，。印制偶极子是一种很有吸引力的单元，已在阵列天线中得到广泛的运用，因为与其它的微带天线相比，它们所占的面积较小。偶极子非常适合于高频，此时基片的电尺寸可以是厚的。因此，实现了显著带宽。印制偶极子中，馈电机理的选择是很重要的
8、，所以。馈源的考虑也应该包括在天线分析设计中（）馓带行波天线。目前最常见的微带行波天线是渐变槽线天线和行波天线此类天线正面开槽，背面采用微带线馈电。此类槽线的缝做的相当宽的时候缝隙就可以辐射电磁场，一般缝中的波导波长达到自由空间的波长的时候。辐射就可以产生。当微带东南大学硕士学位论文馈线和槽线匹配良好的时候，可以得到很宽的带宽。本文的内容本文的主要工作：】、研究设计了三种常用的毫米波天线单元。在分析了相控阵系统对天线的要求的基础上，选择了三种常用的毫米波天线形式：天线，对跖天线，双面振子天线接着应用电磁仿真软件对以上三种天线进行具体研究，主要是结构参数，如基板的厚度，贴片的长度、缝隙的大小和位置等对天线性能的影响。以此为基础，根据仿真结果，将以上三种天线作比较。、以振子天线作为主要研究对象，借助仿真分析了互耦等天线的指标特性，研制了单个天线单元实物样品并作测试在上述工作的基础上，研制了的双面振子天线阵列，并进行了实测，
