Ku波段微带天线的仿真技术研究硕士学位论文

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文Ku波段微带天线的仿真技术研究姓名：柯林申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：付永庆20070117哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要微带天线具有许多优点，如体积小、重量轻、易共形且易于批量生产，在很多领域得到了广泛的应用，如：个人通信、射频标签识别、导弹、雷达等等。但是微带天线也有致命缺点频带窄，因此限制了它的应用。本文从微带矩形贴片天线基本原理出发，对微带矩形天线的辐射性能、阻抗特性进行了分析，设计了一个工作在Ku波段微带单元天线。它采用一种由三层多贴片组成的宽频带微带天线，利用微带线进行馈电，放4个圆形贴片在中

2、间层作为补偿电容，由贴片之间的谐振耦合使该天线的频带展宽。用Ansoft公司的HFSSv10软件进行仿真，从仿真的结果中得到带宽为26．9％(VSWR_<2)，可在从13．9GHz～18．22GHz的Ku波段内工作。在此单元天线的基础上，组建一个16x16微带天线阵，阵元间距约为0．7^，等幅同相馈电。得到仿真结果半功率主瓣宽度约为50～60在E、H面，平均增益为25dB，最好的副瓣为一15dB，最差的副瓣为一10dB。关键词：微带线；微带天线阵；时域有限差分；馈电电路哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTMicrostripantennahas

3、alotofmeritssuchassmallvolume，lightinweight，consistentwithcarriereasily,easyforbatchproduction，SOithasbeenwidelyusedindifferentfields，justaspersonalcommunication，RFID，missile，radarandSOon．ButthemicrostripantennaalsohasthefataldisadvantageofnalTOWband，SOitsapplicationhasbeenlimi

4、ted．Byanalyzingtheradiationcharacteristicandtheimpedancecharacteristicofthemicrostriprectangleantennaaccordingtothebasictheoryofthesliceantenna,amicrostfipantennaunit，whichcanworkintherangeofKuband，wasdesignedinthisthesis．111eunitwascomposedofthreelayersandtwosquarepatches．Itwa

5、sfeedwithmicrostripandfourcircularpatcheswereusedasthecompensatorycapacitancesinthemiddlelayer．Becauseofthecouplingresonancebetweenthepieces，thebandwidthofthemicrostripantennawasextended．ThismicrostripantennaWassimulatedwiththesoftwareHFSSvl0ofAnsoflcompany．ThebandisextendedtO2

6、6．9％(vswRl2)fromtheresults，itCanworkverywellwithinKubandfrom13．9GHzto18．22GHz．Amicrostipantennaarray(16x16)ismadebasictheunitofmicrostripantenna，thedistancebetweentheunitisabout0．7厶，themicrostripantennaarrayisfededwiththesameamplitudeandphase．Weknowfromthesimulatedresults．theha

7、lf-powerbeamwidthiSabout50～60inEandHplane，theaveragegainisabout25dB，thebestsidelobeis一15dBandtheworstjSabout一】O拈．Keywords：microstrip；microstripantennaarray；FDTD；feed-circuit哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包

8、含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。