【摘 要】
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极化可重构天线在无线通信、微波成像等领域具有广泛的应用,本文利用模式合成理论,设计了两款极化可重构阵列天线和一款线极化角度可调控天线,并对这三款进行了实测,结果与仿真比较吻合。本文的主要设计内容有以下几项:1、提出一款基于馈电网络的极化可重构2x2阵列天线,该阵列可实现左旋圆极化(LCP)和右旋圆极化(RCP)以及两种不同模式的线极化(LP1和LP2)。主要工作包括设计了一款1分8可重构馈电网络,
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极化可重构天线在无线通信、微波成像等领域具有广泛的应用,本文利用模式合成理论,设计了两款极化可重构阵列天线和一款线极化角度可调控天线,并对这三款进行了实测,结果与仿真比较吻合。本文的主要设计内容有以下几项:1、提出一款基于馈电网络的极化可重构2x2阵列天线,该阵列可实现左旋圆极化(LCP)和右旋圆极化(RCP)以及两种不同模式的线极化(LP1和LP2)。主要工作包括设计了一款1分8可重构馈电网络,通过直流电压控制,改变馈电网络的工作状态,实现了阵列天线的极化可重构。测量结果表明,对于CP模式和LP2模式,所设计的阵列天线重合10dB阻抗带宽达到34%,CP模式的重合3dB轴比带宽达到22.0%。对于CP模式和LP1模式,平均增益达到12.4dB,且在其轴比带宽内保持稳定。2、提出了一款基于单元极化可重构的2x2阵列天线,可实现左旋圆极化(LCP)和右旋圆极化(RCP)以及线极化(LP)三种工作状态的切换。天线辐射体上植入PIN二极管,通过直流电压控制PIN管工作状态来改变辐射体的工作状态,从而实现单元的极化可重构;通过单元CP模式的合成,形成阵列LP模式。测量结果表明,对于CP模式和LP模式,阵列天线重合10dB阻抗带宽达到11.2%;对于CP模式,实现的最大增益约为7.5dB;对于LP模式,实现的最大增益为5.6dB。3、提出一款线极化角度可调控天线。基于圆极化模式合成理论,天线可以在水平面上实现360度任意角度的线极化辐射。为了验证模式合成理论,设计了一款双模天线,并通过对双模初相位的控制,分别实现了135°、180°、225°以及270°方向的线极化辐射。仿真与实测结果表明,天线工作在不同线极化方向时的10dB阻抗带宽和增益保持相对稳定。
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