本科毕设开题报告_一种基于带状线馈电vivaldi天线的低剖面设计

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1、毕业设计任务书设计（论文）题目一种基于带状线馈电Vivaldi天线的低剖面设计学院名称计算机与信息学院专业（班级）电子信息科学与技术11-2班姓名（学号）卢保军（20112850）指导教师桑磊系（教研室）负责人齐美彬—5—一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力）1.背景天线在通信、广播、导航、雷达、遥测遥控等各种无线电系统中发挥着举足轻重的作用。早期的无线电技术主要应用于远洋通信，因而天线的重要作用也主要体现在长波波段。二战中，雷达技术的使用对天线而言，起了有力地推进作用。期间，天线的

2、理论也逐步成熟起来。之后的30年内，针对各式各样的天线要求，研究者们陆续提出了许多新型天线。总之，经过100多年的发展，天线已不再单单是接收、发射电磁波的单一装置，而是逐步成为了与信号处理系统紧密结合的一部分。1974年美国雷声公司(RaytheonCompany)的L.R.Lewi在APS(AntennaandPropagationSymposium)年会上发表题为ABroadbandStriplineArrayElement的文章提出了一种微带线馈电波导开槽天线，这种具有朝开口方向端射特性的天线结构被视为开槽天线的起源。Viv

3、aldi天线，最为经典的渐变缝隙天线，最早是由英国Philips研究实验室的P.J.Gibson于1979年提出的一种具有非周期结构连续逐渐变化的超宽带行波天线。指数型状渐变的槽线结构使得它有着超宽带、高增益、低副瓣、低交叉极化、设计频段内具有相同的波束宽度以及随频率变化具有恒定增益等优良特性。故而，Vivaldi天线在其提出的较短时间内，就受到了广大微带天线研究者们的广泛关注。随着生产技术的不断革新，电子设备的集成化、小型化的发展趋势也愈加明显。即意味着高性能、小尺寸天线的设计已逐渐成为了一个有待解决的问题。2.任务本文在带状线

4、槽线-馈电Vivaldi天线的基础上，研究了低剖面技术，先后使用了加周期金属凹槽、侧向栅栏和后方纵向开槽的方法对小型化技术进行探索。首先设计了一覆盖频段为15GHz~25GHz、带状—槽线馈电方式的传统vivaldi天线，并运用高频结构仿真器对设计的天线进行仿真。仿真结果表明，该传统Vivaldi天线-10dB覆盖频段为14.4672GHz~27.3000GHz，且主瓣增益约为7dB。其次，运用加周期金属凹槽、侧边开槽和后方开槽等方法对设计的传统vivaldi天线进行改进，以期望得到覆盖范围更广的频带宽度以及更大的主瓣增益。从而能

5、够通过对比的方法寻找出相对优良的低剖面设计方案。软件仿真结果表明，在三种低剖面设计方案中，侧边开槽能够有效地拓宽传统vivaldi天线-10dB频带宽度、后方开槽能够有效地降低传统vivaldi天线的后瓣增益，从而达到增大主瓣增益的效果。最后，对所设计传统vivaldi天线运用侧、后方开槽方式实现低剖面设计。参数扫描结果表明，改进后vivaldi天线的介质基板长度为28mm与所设计传统vivaldi天线的介质基板长度为39mm有着相近的频带宽度以及主瓣增益。即通过侧边开槽和后方开槽能够实现带状线馈电传统vivaldi天线的低剖面设

6、计。3.工具环境HFSS软件。4.成果形式（1）设计一传统带状线馈电vivaldi天线，并得到其仿真结果；—5—（2）对所设计天线运用不同的改进措施，实现低剖面的设计，得到各改进结构的仿真图。5.着重培养的能力阅读文献查阅、信息检索的能力。本课程设计中，要求学习相关的专业知识：电磁场与电磁波、微波技术、天线理论、宽频渐变缝隙天线等。毕设中对软件的要求是：熟练使用HFSS高频电磁仿真器。二、应收集的资料及主要参考文献[1]H.Sehantz.,ABriefHistoryOfUWBAntennas[J].AerospaceAndEle

7、ctronicSystemsMagazine，2004，Vol.19，No.4，PP.22-26.[2]M.A.Peyrot-Solis,G.M.Galvan-Tejada,H.Jardon-Aguilar,StateoftheArtinUltra-WidebandAntennas,2ndInternationalConferenceonElectricalandElectronicsEngineering(ICEEE)andXIConferenceonElectricalEngineering(CIE2005)MexicoCit

8、y,Mexico.September7-9,2005：101-105.[3]钟顺时.矩阵微带天线的带宽和宽带频带技术[J].电子科学学刊，1985,7(2)：212-221[4]D.E.Isbell,Logperiodicdipolearrays,