论文部分内容阅读
随着无线通信技术的快速发展,天线作为各种无线通信设备中必不可少的元器件,获得了广泛的应用和重要的技术进展。在许多雷达系统、导航系统、卫星系统和遥控遥测等系统中,圆极化天线是一种常用的天线形式。圆极化天线有利于对空间电磁波的接收,同时还能够抑制雨雾反射杂波的干扰。开展低成本、小型化、低剖面的圆极化天线的研究具有重要的实际意义。为此,本论文以印刷天线为对象,设计和仿真三种类型的圆极化天线形式,探索其工作性能,为实际工程应用提供有利的技术基础。首先进行了圆极化缝隙加载微带贴片天线的学习,分析了其工作原理和辐射特性;针对工作频率为1.6GHz,基于参考文献中的方法,设计了一种具体的圆极化微带贴片天线的结构,采用电磁仿真软件对该天线的结构参数进行了优化设计,获得了满足要求的参数;给出了具体的仿真结果,在工作频率上,增益为2dBi,方向图圆极化轴比约为1.5dB。然后进行了加载寄生环的圆极化微带天线的分析和仿真工作,该天线在一定程度上可以展宽微带贴片天线的工作频带;根据相应的参考文献,学习和掌握该天线的结构和工作原理;针对工作频率为3GHz,设计了一种加载寄生金属环的圆极化微带贴片天线结构,给出了具体的尺寸参数;采用电磁仿真软件对其辐射性能进行仿真计算,获得了其辐射性能,仿真结果表明设计的圆极化微带贴片天线在工作频率上增益为8dBi,方向图圆极化轴比约为1.5dB,方向图特性也较为良好。最后开展了一种共面波导馈电的圆环天线的设计和仿真工作,该天线的辐射部分位于介质板的一侧,采用椭圆结构的馈电方式实现圆极化的辐射模式,结构简单,易于馈电和加工;同样,在学习和掌握了该天线结构和原理的基础上,设计了一种工作频率为2.7GHz的圆极化圆环天线形式,仿真和分析了该天线的具体的增益、方向图和阻抗等性能,在工作频率上的增益为3dBi,方向图圆极化轴比约为1.5dB,工作性能达到预期的设计要求。本文通过对三种圆极化印刷天线的分析、设计和电磁仿真,学习和基本掌握了圆极化天线的研制方法,增加了天线研究的实际工程经验,为以后进一步的工作奠定了基础。