【摘 要】
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极化可重构天线通常应用于需要极化分集的场合,例如无线通信、雷达和导航系统。本文设计了多款基于重构馈电网络的多极化天线。首先,提出了两款单元天线,实现了圆极化和任意方位角线极化的重构;然后,提出了一款阵列天线,实现了双极化双波束功能,通过改变阵列天线激励分布,可以对双波束的极化状态进行独立调控。本文的具体内容主要包括:1.设计了一款左/右旋双模单元天线,基于左/右旋圆极化波合成原理,该天线单元在主辐
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极化可重构天线通常应用于需要极化分集的场合,例如无线通信、雷达和导航系统。本文设计了多款基于重构馈电网络的多极化天线。首先,提出了两款单元天线,实现了圆极化和任意方位角线极化的重构;然后,提出了一款阵列天线,实现了双极化双波束功能,通过改变阵列天线激励分布,可以对双波束的极化状态进行独立调控。本文的具体内容主要包括:1.设计了一款左/右旋双模单元天线,基于左/右旋圆极化波合成原理,该天线单元在主辐射方向上,可以实现左旋圆极化（LHCP）、右旋圆极化（RHCP）和连续方位角线极化（LP）模式之间的随意切换;设计了一款通用二端口馈电网络,采用压控移相器和衰减器来实现任意相位和幅值输出,激励单元天线实现极化状态重构;在2.45 GHz,天线仿真和测量的峰值增益保持在6.8d Bi左右,各极化状态下|S11|≦-10d B的阻抗匹配带宽为12.2%,且任意极化状态的阻抗匹配带宽重合。对于LHCP和RHCP模式,小于3d B的轴比带宽达到12.7%;最后,使用最大功率传输理论（MMPTE）对天线在各极化状态下的激励分布进行验证。2.设计了一款正交线极化双模单元天线,基于正交线极化波合成原理,在主辐射方向上,可以实现左旋圆极化（LHCP）、右旋圆极化（RHCP）和连续方位角线极化（LP）模式之间的随意切换;同样,采用压控移相器和衰减器来控制双模天线的激励相位和幅值,实现天线在任意极化状态的可重构。各极化状态下|S11|≦-10d B的阻抗匹配带宽为11%,CP模式下小于3d B的轴比带宽为20.4%,在2.45GHz,天线仿真和测量的峰值增益保持在7.3d Bi左右;最后,使用MMPTE对天线在各极化状态下的激励分布进行验证。3.设计了一款可以形成双极化波束的2×8阵列天线。首先,在远场放置工作于不同极化状态的测试接收天线,构建由收发阵列天线组成的功率传输系统;然后,通过带加权的最大功率传输理论（WMMPTE）,获得了双极化双波束状态下发射阵列天线的激励分布。利用发射阵列的极化方式与接收天线的极化方式相对应原理,测试了阵列天线4种不同极化组合的双极化双波束状态。
其他文献
微带平面阵列天线以成本低、体积小、重量轻等优势,在无线卫星通信、导弹制导和船舶导航等应用场景获得了广泛的使用。X波段也是军用火控雷达、广播卫星通讯、船舶导航和气象雷达的常用频段。以船舶导航为例,随着捕鱼及航海的不断发展,我国对小型渔船的需求量逐年递增,天线也呈现出小型化和低成本的发展趋势。因此本文主要针对X波段微带平面阵列天线进行了研究与设计,论文主要研究内容包含以下几个部分:（1）基于天线极化理
圆极化天线可以接收多种极化形式的来波,同时圆极化波束能被多种极化形式的天线所接受;而极化可重构天线在这一方面相比于圆极化天线的优势更加明显。微带贴片天线具有小体积,低成本,易于加工,牢固可靠等优点,被广泛应用于载体共形等方面,同时因为其多样化的性能以及能和有源器件及电路相集成的特点,是一种非常重要的天线形式;同时相比于单个天线,阵列天线具有提高辐射的增益,消除共信道的干扰等优点,因此微带阵列天线因
为适应现代通信设备的需求,天线的研发主要朝着几个方面进行,即减小尺寸、宽带和多波段工作、智能方向图控制。随着电子设备集成度的提高,通信设备的体积也越来越小,这时天线对于整个设备就显的过大,这就需要天线减小自身尺寸。然而,在不明显影响天线的增益和效率的同时减小天线的尺寸却是一项艰巨的工作。电子设备集成度提高,经常需要一个天线在较宽的频率范围内来支持两个或更多的无线服务。本文基于功率传输最大化方法的天
随着无线通信系统技术的逐渐提高,人们对天线结构和性能的要求也越来越严格。在雷达、隧道通信、导航和矿井探测等场合应用中,宽频带、高增益和方向性已经成为评判天线性能优劣的重要指标。端射天线与其他天线相比,具有增益高、方向性好的优点,用来测向和远距离通信效果好。常规的端射天线结构包括对数周期天线和八木天线。但传统的对数周期天线和八木天线由于体积大,难以集成,无法满足现在的实际需求。因此国内外学者便将八木
海杂波信号作为一类典型的雷达干扰回波,它是指海面雷达的后向散射回波,易受到各种外部自然因素影响,如风、潮汐、浪涌等,其物理机理复杂多变,非高斯、非线性和非平稳特性显著,容易对雷达目标检测造成干扰。随着海浪机理以及海杂波特性研究的深入,研究人员发现海杂波存在混沌特性。研究海杂波背景下的混沌小信号检测方法,对建立海洋安全观测监测、海面目标检测系统具有重要的理论研究和应用价值。为了提高海杂波背景下的混沌
云探测在监测大气情况、维持大气辐射收支平衡以及分析水汽循环等领域有着相当重要的应用。近年来,大气激光雷达系统的发展为云探测提供了有效手段,本文总结了以往基于激光雷达的云高探测方法和经验,研制了一套激光雷达云检测系统并设计了配套的信号处理算法及软件。在实际测量时,获取到的激光雷达信号比较微弱,容易受到各类噪声的影响,使得探测距离无法达到预期效果,反演的云层高度准确率较低。针对上述问题,本文的研究内容
混沌在物理学、工程学和其他科学学科中是一个非常普遍的现象。一方面,宽频混沌信号的调理困难以及物理器件局限性的存在限制了混沌信号的应用,需要获得高复杂度,易调控的混沌信号源。另一方面,忆阻器作为第四个基本电路元件,特别是在其真实物理器件研制成功后,对于混沌系统的设计提供了另外一种全新的选择。忆阻器可以作为一个非线性反馈项出现在混沌系统中,借助它可以构造高复杂度或具有多种稳态的混沌系统,且基于忆阻器构
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