海事卫星通信圆极化立体天线阵列的设计

摘要

随着信息技术的发展，对天线性能的要求也越来越高，以往单纯的线极化天线已很难满足人们的需求。圆极化微带天线由于结构紧凑、体积小、重量轻、剖面低、容易制造、易于集成并可附着于任意表面以及圆极化波能够抑制雨雾的干扰、抗多径反射、具有更好的移动性等优点，目前已广泛应用于卫星通信、雷达、移动通信以及各种无线通信设备当中。
　　 目前，微带阵列天线的研究主要集中在直线阵和平面阵。直线阵和平面阵布局方便，规律性强，各特性参数易于控制和调试，但不能实现半空间或者是全空间辐射，因此有必要研究立体阵。
　　 笔者以海事卫星通信系统为背景，在总结前人成果的基础上，对馈电网络、馈电形式和阵列天线的设计进行了研究，设计了三种形式的馈电网络、两款耦合馈电圆极化天线和一款立体阵天线。论文的主要工作如下:
　　 (1)介绍了微带天线的特性参数以及微带天线宽频带和圆极化的技术。
　　 (2)以威尔金森功分器为基础，首先设计了一款90°宽带相移功分器，接着设计了一款T型功分相移器和正交(90°)混合网络，解决了网络布局复杂的问题。
　　 (3)设计了采用T型功分相移器和耦合馈电的圆极化天线以及采用正交(90°)混合网络和探针馈电的圆极化天线。耦合馈电形式的圆极化天线，性能较好，调试方便，应用前景广阔。
　　 (4)通过对国内外阵列天线的研究和分析，提出了一种金字塔形圆极化立体天线阵列。该立体阵可以实现半空间辐射，且增益较高，适用于海事卫星通信系统。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．3 本文研究内容及章节安排

第2章 微带天线的基本理论及圆极化技术

2．1 微带天线基本理论概述

2．2 微带天线的基本参数

2．2．1 天线的驻波比和回波损耗

2．2．2 天线的方向性系数、增益和效率

2．2．3 天线的极化

2．3 微带天线圆极化技术

2．3．1 单馈法技术

2．3．2 多馈法技术

2．4 小结

第3章 馈电网络及单元天线的设计

3．1 馈电网络的设计

3．1．1 两路输出馈电网络

3．1．2 四路输出馈电网络

3．2 单元天线的设计

3．2．1 探针馈电的圆极化天线

3．2．2 耦合馈电的圆极化天线

3．3 小结

第4章 立体天线阵列的设计

4．1 阵列天线的结构

4．2 立体阵侧面的最佳仰角

4．3 阵列天线的方向性

4．4 立体阵尺寸的设计

4．5 立体阵的仿真及结果分析

4．6 小结

结论

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

研究生履历