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垂直极化的低剖面端射天线在机载、舰载和车载等通信和雷达系统中具有广阔的应用前景。本论文对端射天线的剖面压缩和带宽展宽等理论和技术进行了深入系统的研究,具体研究工作如下:1.提出了顶盘加载折合单极子的等效电路和顶盘加载(折合)螺旋天线结构:研究了顶盘加载单极子和顶盘加载折合单极子的输入阻抗特性,分析了顶盘和短路金属柱对单极子的影响,提出了顶盘加载折合单极子的等效电路,较好地描述了其谐振特性。提出了一个新的顶盘加载(折合)法向模螺旋天线结构,对其输入阻抗和远场辐射特性进行了研究。对两类天线进行对比分析,总结出各自特点。2.用顶盘加载(折合)单极子组成准八木结构实现低剖面端射:提出了一个新的低剖面顶盘加载单极子准八木天线结构,采用一个顶盘加载折合单极子作为激励单元和一个接地的顶盘加载单极子作为寄生单元。通过对该结构的参数进行优化设计,可获得较宽的阻抗带宽和较高前后比。设计并研制了一个五单元准八木天线,其剖面仅有0.033λL(λL为最低工作频率对应的自由空间波长),仿真和测试结果表明其阻抗带宽为20.5%,前后比为10dB,增益可达6.6dBi。3.用顶盘加载(折合)螺旋组成准八木结构实现平面低剖面端射:提出了一个基于介质板的新型低剖面平面螺旋准八木天线结构,并采用该天线和微带结构Butler矩阵成功实现了多波束端射天线,其剖面高度仅为0.054λL。4.用顶盘加载单极子组成对数周期阵列实现宽带低剖面端射:针对单极子对数周期天线剖面高度难以降低的问题,提出了用顶盘加载单极子作为阵列单元的方案,通过不同加载量实现各单元高度一致。设计了一个宽带的同轴线-接地差分共面带线的转换器,并用之激励该阵列。采用弯曲共面带线使得各单极子单元在一条直线上,获得对称的H面方向图。通过渐变馈线宽度获得不同的特征阻抗,实现馈线与阵列良好匹配。设计并研制了顶盘加载单极子对数周期阵列天线,剖面为0.047λL,仿真和测试结果表明其阻抗带宽为4.53:1,增益达9dBi。