宽带正交模耦合器设计毕业论文.doc

《宽带正交模耦合器设计毕业论文.doc》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、宽带正交模耦合器设计毕业论文目录第一章绪论11.1课题的研究背景及意义11.2国内外研究现状11.3正交模耦合器的功能及结构实现21.4论文的内容排版和概述4第二章圆极化基本理论52.1正交模耦合器理论基础52.1.1方波导正交模耦合器理论基础52.1.2模式简介72.2圆极化波82.2.1圆极化波的产生82.2.2圆极化波的特性82.2.3圆极化波的参数9第三章隔膜正模耦合器的设计理论与方法103.1隔膜正交模耦合器的理论103.2隔膜正交模耦合器的原理分析113.3正交模耦合器的结构分析133.3.1隔膜正交模耦合器

2、的结构分析143.3.2Boifot正交模耦合器的结构分析15第四章设计和仿真214.1模型的构建214.2三角膜片仿真结果224.2.1三角膜片仿真结果分析224.2.2三角膜片仿真最优化结果244.3阶梯膜片仿真结果254.3.1阶梯膜片仿真分析254.3.1阶梯膜片仿真最优化结果274.4圆弧状膜片仿真结果294.4.1圆弧状膜片仿真分析294.4.2圆弧状膜片仿真最优化结果294.5三种结构仿真结果对比31结束语33致谢33参考文献34南京邮电大学2015届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题的研究背景及意

3、义双极化天线已被广泛的应用于卫星通信、射电天文、电子对抗等领域。双极化技术最开始只是用于频率复用通信系统，即利用相同频段内两个相互正交的极化波传输不同的信号，从而使通信容量增加一倍。然而，在现代通信系统中，其应用领域已经得到了很大的扩展。例如，利用正交模耦合器的基模端口分别作为信号的接收端和发射端，从而实现双工器的功能；运用极化分集技术，可以在复杂的电磁环境中提高通信系统的稳定性；利用多极化信息，提高雷达的探测性能等等。天线的双极化形成于馈电阶段。在微波、毫米波段，双极化天线的馈电网络一般由波导传输线构成。正交模耦合器O

4、MT(Ortho-ModeTransducer)，正是波导馈电网络中实现双极化馈电的关键部件。其主要功能为鉴别公共端口上两个正交的主模，并将他们供给单一信号端口的基模，使所有电端口匹配并且在独立信号之间有较高的交叉极化鉴别力。因而，插入损耗、交叉极化水平、隔离度以及带宽成为OMT的主要性能指标，它们将直接影响整个系统的性能。由于系统的需求不同，使得OMT的结构也呈现多样化。台阶隔膜偏振片已经在卫星系统中的相控阵列技术中多有应用。这种偏振器电路的优点有：结构紧凑，较轻的重量，相对大的带宽，并且事实上它本身就具有正交模耦合器

5、的特点。另一种隔膜偏振片的设计是槽口结构，它的带宽相对于其它阶更小。虽然在这些偏振片结构中，当输入是TE10模或者TE01模时，可以在一个较宽的频率范围内，使器件能够在一个期望的频带使用。但在一般结构中，通常都需要通过添加电介质基片或者降低侧壁尺寸的方法，进行相位调整，这样做也是为了在这一频带内实现相位正交。在本文中我们提出了一种替代设计，一种隔膜偏振器。1.2国内外研究现状国外对正交模耦合器的研究是比较早的。尽管OMT在通信系统中已有数十年的应用，但人们对OMT的研究并不充分。就国内而言，人们对正交模耦合器的研究都较少

6、，而且起步也比较晚。1990年A.M.Boifot设计了一款基于Boifot结的宽带OMT，在10.0GHz-15.0GHz频率范围内，端口回波损耗均大于20dB；端口间隔离度大于50dB。1991年，S.SkinnerandG.James介绍了两种宽带OMT，第一种基于鳍线结构，在7.5GHz-18GHz频率范围内端口回波损耗双工传输；在下行频段10.70GHz-12.90GHz和上行频段13.10GHz-14.70GHz范围内；该OMT接收端口与发射端口的回波损耗均大于25dB，端口间隔离度大于50dB。1999年，

7、MicheleLudovico等探讨了非对称型OMT的计算机辅助设计方法，并利用提出的设计方法分别设计了L、S、Ku波段的非对称型OMT，并通过实验验证了他们所提出方法的有效性和准确性。近些年来，研究人员所设计的OMT的结构变得相对复杂。2005年，G.Engargiola等设计了一种利用对称同轴探头馈电的OMT，在18GHz-26GHz33南京邮电大学2015届本科生毕业设计（论文）频率范围内，端口回波损耗大于15dB；交叉极化水平在-20dB到-40dB范围内；常温下的插入损耗在0.4dB左右。2006年OscarA

8、ntonioPeverini等提出了一种包含单个反向耦合器结构的OMT，该OMT在28.8GHz-35.2GHz范围内，端口回波损耗大于30dB；端口间隔离度大于70dB；交叉耦合水平低于-65dB；群时延在±5ps内。2007年，GiampaoloPisano等设计了一种基于Turnstile结的宽带OMT。在75