论文部分内容阅读
毫米波具备丰富且纯净的频谱资源的特性恰好可满足高速无线通信对于工作带宽的需求。此外,为满足系统对增强信号捕捉能力以及抑制多径干扰的需求,毫米波圆极化扫描天线阵无疑是一个很好的选择。因此,本文聚焦于毫米波宽带圆极化扫描天线阵的研究,包含V波段宽带端射圆极化多波束天线阵和Ka波段宽带圆极化相控阵天线两个方面研究内容。1.V波段宽带端射圆极化多波束天线:针对现有毫米波圆极化多波束天线存在波束覆盖范围有限的问题展开研究,提出一种新颖的具有宽轴比波束角的宽带端射圆极化天线单元;基于天线单元辐射口面表面电流分析,研究天线单元的宽带工作特性。此外,连接孔能够在基本不增加单元间距的情况下达到减小阵元互耦目的,以保证多波束天线波束覆盖以及轴比性能。本文研制的宽带圆极化多波束天线可实现3dB轴比带宽为57GHz~73GHz(相对带宽24.6%),并且能够达到±45°~±66°的波束覆盖范围。本文提出的V波段圆极化多波束天线兼具较宽的轴比带宽和较宽的波束覆盖范围的优点,可应用于WiGig和WPAN等高速无线通信系统。2.Ka波段宽带圆极化相控阵天线:提出一种宽带缝隙耦合圆极化天线单元;该圆极化天线单元通过L带线激励十字缝隙的两个正交模式而产生圆极化波。针对圆极化天线阵扫描过程中轴比恶化问题,加入背腔孔抑制表面波以提升大扫描角度的轴比性能;此外,采用旋转馈电布局以提升小扫描角度的轴比性能。本文研制的Ka波段圆极化相控阵天线在实现±45°扫描的情况下,轴比带宽为28GHz~32GHz(相对带宽13.3%)。本文提出的Ka波段圆极化相控阵天线具有较宽的轴比带宽以及优良的扫描性能,该相控阵天线可应用于Ka波段卫星通信。