1GHz～2GHz可计算偶极子天线研究

摘要

采用低成本的印刷电路板，通过渐进微带巴伦方式研制了1GHz～2GHz的可计算偶极子天线，使得在谐振频点的插入损耗仿真值与实测值差别小于0.9dB。
　　为了设计可计算天线，通过比较不同巴伦的特性，最后选择使用渐进微带巴伦来研制可计算天线。渐进微带巴伦的结构可以保证巴伦具有较好的性能和宽带特性，可以给任意阻抗的天线作平衡馈电的基础上，可以做到阻抗匹配，提高天线的辐射效率，并且成本极低。然而如何精确地测试渐进微带巴伦的S参数成为难点，为此使用短路-开路-负载的方法精确测试巴伦的S参数。使用HFSS软件分析优化短路、开路、负载三种校准件的设计，同时验证短路-开路-负载的方法测试巴伦S参数的准确性。使用印刷电路工艺制作校准件，比较巴伦S参数仿真值和测试值。
　　通过比较研制的可计算偶极子天线的场地插入损耗的实测值和仿真值差距来验证可计算偶极子天线的可计算特性。通过天线的不同布置，除去偶然因素的影响;通过宽频带近距离方法，减小其他环境因素的影响;实验验证得到可计算偶极子天线达到了较好的可计算性。本文对场地插入损耗的测试值进行了不确定评估，确定可计算偶极子天线的准确性。通过实验表明使用短路-开路-负载的方法测试的渐进微带巴伦的精确度的确较高，进而提高了可计算天线的精度。
　　1GHz～2GHz可计算天线可以应用于电波暗室性能和开阔试验场地高频性能的评测，并且可以作为标准天线用于天线的校准，具有非常广泛的实用意义。

目录

声明

致谢

摘要

1．引言

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容

2．天线校准方法与可计算天线分析

2．1 标准场地法(SSM)

2．2 标准天线法(SAM)

2．3 可计算天线原理

2．4 可计算天线制作工艺及性能指标简介

2．5 本章总结

3．偶极子天线阵子的分析设计

3．1 偶极子天线输入阻抗

3．2 偶极子天线阵子的设计

3．3 本章总结

4．巴伦的分析研究

4．1 各种巴伦的分析介绍

4．1．1 扼流套

4．1．2 同轴渐进式巴伦

4．1．3 微带巴伦

4．1．4 180°混合器式巴伦(可计算天线常用巴伦)

4．2 渐进微带巴伦的研究

4．3 渐进巴伦S参数测试和分析

4．3．1 巴伦S参数的SOL方法测试原理

4．3．2 背靠背式S参数的测试原理

4．3．3 巴伦S参数测试分析

4．4 本章总结

5．可计算偶极子天线的设计组装与测试

5．1 可计算偶极子天线的组装

5．1．1 阵子与巴伦的连接

5．1．2 天线完整结构

5．2 可计算偶极子天线的测试分析

5．2．1 可计算偶极子相互验证法

5．2．2 可计算偶极子宽频带近距离验证法

5．2．3 可能的影响

5．3 SIL不确定度评定

5．3．1 矢量网络分析仪引起的SIL的不确定度

5．3．2 背景噪声引起的SIL不确定度

5．3．3 电缆损耗变化引起的SIL不确定度

5．3．4 阻抗失配引起的SIL的不确定度

5．3．5 由开阔试验场地及测试系统引起的SIL不确定度

5．3．6 不确定度分量的汇总

5．4 本章总结

6．结论

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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