论文结合科研项目进行选题研究,主要研究了特定用途天线和单脉冲天馈系统,其具体研究内容如下:1.特定用途天线研制本文所研制的特定用途天线包括:弹载小型化宽带双极化宽波束多波段天线、车载轻型宽带低剖面高辐射效率通信天线、以及适用于WLAN/WiMAX无线通信系统的四款多频多极化天线。(1)弹载小型化宽带双极化宽波束多波段天线的研制。根据弹载天线小型化、宽频带、双极化、高增益宽波束、抗振能力强的技术指标要求,采用正交偏心双线馈电和多层谐振孔径贴片相结合的微带天线来实现天线双极化宽频带的要求;采用较厚介质基质减小辐射贴片的尺寸,实现天线的小型化设计;采用双层辐射贴片来展宽天线的波束,同时将天线安装在金属背腔内,降低天线后向辐射、提高主波束增益。天线实验样机测试结果表明,所有指标均满足设计的要求,达到了设计的目的。(2)车载轻型宽带低剖面高辐射效率天线的研制。依据车载通信天线宽频带、轻型化、低剖面、定向辐射和高辐射效率的技术指标要求,采用椭圆形印刷偶极子作为辐射振子臂,使表面电流处于行波状态,从而实现天线宽频带低剖面的要求;加载反射地板和耦合贴片,实现天线定向辐射的同时改善天线的阻抗和方向图带宽;通过“回”形介质支持结构,降低了天线的整体重量;选择工作频率宽、带内插入损耗低以及输出端口幅度和相位一致性好的平行双线馈电网络给天线阵列馈电,实现天线高效率辐射。天线实验样机测试结果表明,所有指标均能满足设计的要求,达到了设计的目的。(3)多频多极化天线的研制。本文所研制的四款多频多极化天线包括:双频线圆极化天线、双频圆极化天线、双频双圆极化全向天线以及小型化三频全向天线。双频线圆极化天线是以背馈微带贴片天线为基础,通过在贴片天线中心加载金属短路柱,使微带天线激励起两个谐振模式实现双频工作。在低频处,天线辐射水平全向的垂直极化波;在高频处,天线辐射定向的右旋圆极化波。双频圆极化天线是以背馈圆形微带贴片天线为基础,通过在贴片天线中心加载金属短路柱和在地板上加载曲线环结构,使微带天线激励起两个谐振模式实现双频工作。在低频处,天线辐射出水平全向的右旋圆极化波;在高频处,天线辐射定向的右旋圆极化波。双频双圆极化天线以中心馈电的圆形微带贴片天线为基础,中心对称地加载两组不同的曲线槽结构,激励起圆形微带贴片的TM01和TM02模实现双频工作。天线在低频处辐射水平全向的左旋圆极化波,在高频处辐射锥形的右旋圆极化波。小型化三频全向天线以共面波导馈电的印刷单极子天线为基础,通过在介质上下两层分别加载螺旋微带线谐振器来实现三频工作。利用螺旋微带线可以很好的引导电流分布,极大的改善了天线工作在高次模时因多周期电流分布而使方向图发生畸变的特性。2.单脉冲天馈系统研究本文所研究的单脉冲天馈系统包括:小型化和差馈电网络、小型化单脉冲馈源、以及单脉冲反射面天线一体化设计。(1)小型化和差馈电网络的设计。通过对单个波导魔T的结构进行改进,使得四个波导魔T之间以及馈电网络和馈源之间都能够直接相连,降低馈电网络的尺寸和重量。(2)小型化单脉冲馈源的设计。设计了多模方形喇叭馈源,比多喇叭馈源结构紧凑、体积小、重量轻和效率高。(3)单脉冲反射面天线一体化设计。依照单脉冲天馈系统和通道高增益、低副瓣、窄波束以及差通道低零深的指标要求,设计了赋形卡塞格伦双反射面天线,并用Ansoft HFSS-IE对单脉冲馈电网络、喇叭馈源和反射面天线进行了一体化仿真设计。仿真结果表明,所有指标均满足设计要求,为该单脉冲天馈系统的工程实施奠定了良好的基础。