超宽带宽波束天线研究与设计

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2、方Ｉ．？ＩＩ，ｉ．１＇独创性芦明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人己经发衆或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明柳的说明并隶示谢意。－＇ｈ。期：年谷月日：毛作者签名少／矣论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技人学有关保留、使用学位论义巧件和磁盘，的规定，巧

3、权保留并向闊家有关部口或机构送交论义的贊的全Ｗ将论文。本人授权电子学位允许论文被查阅和借鞠科技大学可、或进行，Ｗ用影缩印巧描检索可采印部或部分容编入有关数据库内段保巧。、汇编学位论文等复制手文在解）密后应遵守此规定（保密的学位论’是：和签名导师作者签名：心年：月２日期＾＾分类号密级注1UDC学位论文指导教师申请学位级别专业学位类别工程领域名称提交论文日期2016.5.26论文答辩日期2016.6.6学位授予单位和日期20166答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignandRes

4、earchonUltra-WidebandAntennawithWidebeam-widthAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:YifanWangSupervisor:LongJinSchool:ResearchInstituteofElectronicScienceandTechnologyofUESTC摘要摘要随着超宽带系统在雷达、导航、电子对抗、保密通讯以及民用

5、领域的广泛应用，超宽带天线作为超宽带系统设备中发射和接收的关键性部件，针对不同的应用场合的实际情况也需要实现不同的设计要求。例如，在检测定位设备以及干扰设备的应用中，设备中的天线就需要具有较宽的波束宽度以使在检测或干扰区域内具有较大的覆盖面积，且对方设备的工作频带具有不确定性，这就要求设备中的天线具有超宽带特性。而超宽带天线的工作频段跨度较大，天线的辐射方向图容易随着工作频率改变而发生畸变，为此本文设计了两种单向辐射宽波束的超宽带天线，辐射方向图在低频段和高频段具有良好的一致性。本文设计的天线属于超宽带非频变天线中的螺旋天线，由于螺旋天线

6、的平衡对称特性以及单向辐射宽波束的应用需求，本文内容可分为三个部分：螺旋型的辐射体、平衡端到不平衡端的转换巴伦和金属反射结构。在第三章中首先优化了螺旋天线的相关参数，设计出了一款复合型的螺旋天线，在2~12GHz内具有良好的阻抗特性；随后为了满足同轴线馈电的需求，设计出指数型的转换巴伦，实现了阻抗以及平衡与不平衡之间的转换；为了实现天线的宽波束，接着进行了椭圆型反射腔、圆台型和帽型反射腔的设计和仿真对比；最后为了稳定天线的辐射方向图设计了附加的金属圆环，加载了吸收电阻以改善天线的圆极化特性，最终达到了设计要求。在第四章中针对第三章中天线整

7、体尺寸较大以及高频频段后向辐射较高的不足，研究设计了两种平衡转换巴伦与天线辐射体共面的方法。第一种设计使用了微带线到共面带状线的过渡转换结构，将共面带状线与天线的两条螺旋臂连接，该天线可在低频段保持良好的辐射特性。第二种设计采用了阿基米德螺旋型巴伦的设计思想，将转换巴伦与异面印刷的螺旋天线相互连接，最终设计出了一款可工作于2.7~12GHZ的螺旋天线，辐射方向图在工作频带内保持稳定，并且极大地降低了天线的纵向尺寸。随后针对天线的形状设计了一种封闭的反射腔体，可有效屏蔽外部电子设备的干扰，提高了天线辐射的前后比并且方便进行装配，天线的整体尺

8、寸相对上一种天线较小。最后总结了本文的主要工作，并且针对设计过程以及测试结果的不足，提出了接下来的设计目标。关键词：螺旋天线，巴伦，反射结构，宽波束IABSTRACTABSTRACTWitht