有源高功率时域蝶形天线与时域阵列分析与设计

《有源高功率时域蝶形天线与时域阵列分析与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录5.1本文工作总结.........................................................................................................775.2未来工作展望.........................................................................................................78致谢........................................

2、....................................................................................79参考文献........................................................................................................................80攻硕期间取得的研究成果.....................................................

3、.......................................85VII万方数据第一章绪论第一章绪论1.1选题背景1.1.1选题依据1887年，德国物理学家H.R.Hertz实现的第一部无线电收发系统和在之后的20多年时间里，产生电磁波的主要方法就是依靠火花放电，因此无线通信技术就建立在利用电磁脉冲时域资源基础之上；直到马可尼采用线圈与电容组成滤波器以及1906年真空管的发明，才使连续的正弦波信号成为无线电通信的主要载体；20世纪80年代，正弦波频谱资源已经变得十分有限，促进人们转向对传统超宽带(Ultra-WideBand,UW

4、B)技术进行研究，采用具有极宽频谱的极窄时域脉冲，而不是连续的波形来作为信息的载体，同时信号在传输过程中也没有用到射频调制，[1-4]这项技术在雷达系统中有广泛运用，称为脉冲无线电(lmpulseRadio,lR)技术；直到2002年，美联邦通信委员会(FederalCommunicationCommittee,FCC)通过了[5-6]允许超宽带(Ultr-wideband,UWB)技术民用化的规定，自此，新兴的UWB技术突破了过去几十年内仅在雷达遥感和军事通信中的应用局限，成为未来短距高速商用无线通信系统实现的有力竞争方案，对其技术上的研究也进

5、入了一个空前的高速发展时期。在当今UWB电磁学发展的大前提下，随着超宽带脉冲通信技术的快速发展，使得超宽带频谱也变得非常拥挤，导致原有频谱资源越发不够用。人们又重新开始重视对电磁波时域资源开发与应用的研究。有学者把研究瞬态电磁脉冲的产生、传输、接收及应用的学科方向称为“超宽带电子学”，其研究的主要目的就是利用电磁波的时域资源。时域电磁学是一门崭新的学问，堪称当今的热点话题，其相关[7]技术刚好具备解决通信频谱拥挤问题的能力。时域UWB技术，就是利用数量级为纳秒(ns)或皮秒(ps)量级的时域短脉冲信号进行无线通信的，这种信号与连续信号，如正弦波等

6、不一样，是一种无载波的通信信号，因此这种时域无线通信是一种无载波通信。对时域短脉冲信号进行频谱分析知道，它可以覆盖相当宽的频谱[8]带宽。这就要求辐射这些信号的天线要有极大的阻抗带宽，才能保证高保真度地辐射或接收时域短脉冲信号，至少应该保证天线的阻抗带宽能够包括这些信号频1万方数据电子科技大学硕士学位论文-1谱的主要频谱成分，如半功率带宽或峰值的e倍带宽等，才可能将信号的主要能[9-10]量辐射出去或接收回来，能够很好完成这个过程的天线就是本文要研究的时域天线。纵观天线领域所有天线相关的类型和特点，包括窄带、传统宽带、超宽带以及时、频域分析的天线

7、，可得出如下的一些特点。所谓的传统宽带天线主要由如下几种天线组成：行波天线、非频变天线、简单角形结构天线、喇叭天线及相应[11]的一些演变形式等。但它们工作时大多没有明显的相位线性性，较为稳定的相位中心，不同频率信号的幅度和相位中心主要由天线结构本身的不同部分来辐射的。由此考虑到一个问题，怎样把传统的宽带天线或超宽带天线改成时域天线，[12]从而做到在失真允许的范围内辐射或接收时域短脉冲信号。随着无线时域UWB通信方式的提出，学术界工作于3.1~10.6GHz的UWB天线文献，以角形结构的天线为最多，如蝶形天线(Bow-tieAntenna)、槽

8、天线(VivaldiAntenna)等较多，但关[13-15]于时域天线(Time-domainAtenna)相关的论文却相对较少。目前