卫星移动通信终端天线技术研究

摘要

卫星移动通信系统具有覆盖区域广、组网灵活、受地形地貌影响小和不受自然灾害影响等特点，因此非常适合于偏远地区通信、边海防防务、特种行业应用、境外通信和重大灾害中的应急通信等应用。本文围绕基片集成同轴线的原理开展研究，在此基础上设计并实现3-dB枝节线耦合器与其紧凑型设计，并利用其作为馈电网络，设计并实现双频双圆极化卫星移动终端天线。
　　本研究首先在研究基片集成同轴线传输原理的基础上，提出了两种基片集成同轴线的尺寸设计方法:基于截止频率法和基于传输线等效电容法，分别获得基片集成同轴线的高次模截止频率与几何尺寸之间的关系式，以及特性阻抗与几何尺寸之间的关系式。根据所需的截止频率或特性阻抗，所提出的方法能快速求得基片同轴线的几何尺寸，并可将其等效为结构较为简单的矩形同轴线。本章采用仿真方法对得出的两类公式进行了性能比较。接着，基于印刷电路板(PCB: Printed Circuit Board)工艺，提出了一种采用基片集成同轴线技术的双频枝节线耦合器，及一种采用基片集成同轴线技术的紧凑型双频枝节线耦合器的设计方法。与现有技术相比，所提出的两种双频枝节线耦合器设计合理，结构紧凑，体积小。仿真和测试结果表明，在输入端口具有良好的回波损耗性能，在隔离端口具有良好的隔离度，在两个输出端口具有良好的等幅、90°相位差的性能。最后，提出了一种采用基片集成同轴线馈电的双频双圆极化天线。天线主要包括三个部分:馈电网络、平面L型探针和辐射贴片。仿真和测试结果表明，所提出的的双频圆极化天线在所工作的频点具有馈电网络损耗低、回波损耗低、增益高、轴比低以及极化隔离高等优点。

目录

声明

摘要

插图目录

表格目录

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 基片集成技术研究现状

1．3 本文的主要工作

参考文献

第二章 基片集成同轴线设计原理

2．1 研究背景

2．1．1 传输线理论

2．1．2 TEM模传输线特性阻抗分析方法

2．1．3 基片集成波导特性及等效模型研究

2．2 基本结构

2．3 尺寸设计方法

2．3．1 基于截止频率的等效模型

2．3．2 基于相等特性阻抗的等效模型

2．3．3 两种方法对比

2．4 本章小结

参考文献

第三章 双频枝节线耦合器设计

3．1 研究背景

3．2 双频枝节线耦合器的设计

3．2．1 电路模型

3．2．2 参数优化

3．2．3 仿真及测试结果

3．3 紧凑型双频枝节线耦合器的设计

3．3．1 电路模型

3．3．2 参数优化

3．3．3 仿真及测试结果

3．4 本章小结

参考文献

第四章 双频双圆极化天线设计

4．1 研究背景

4．2 天线设计

4．2．1 馈电网络设计

4．2．2 馈电方式设计

4．2．3 辐射单元设计

4．2．4 参数优化

4．3 仿真、测试结果及讨论

4．4 本章小结

参考文献

第五章 总结与展望

5．1 全文工作总结

5．2 后期工作展望

致谢

作者简介

攻读工学硕士学位期间发表的学术论文情况

攻读工学硕士学位期间申请专利情况