基于紧耦合结构的阵列天线技术研究

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1、硕士学位论文Ｐ，基于紧耦合结构的阵列天线技术研究圍作者姓名王晓骁指导教师姓名、职称龚书喜教授—申请学位类别工学硕士１西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果；也不包含为获得西安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一。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均已

2、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。学位论文若有不实之处，本人承担切法律责任本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明ｇ本人完全了解西安电子科技￥学有关保留和使用学位论文的规定，卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许釆用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。：本人签名导师签

3、名：＇肩“？日期：日斯？学校代码10701学号1502120844分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于紧耦合结构的阵列天线技术研究作者姓名：王晓骁一级学科：电子科学与技术二级学科：电磁场与微波技术学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：龚书喜教授学院：电子工程学院提交日期：2018年6月ResearchonTightlyCoupledAntennaArrayTechnologyAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirem

4、entsforthedegreeofMasterinElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyByWangXiaoxiaoSupervisor:GongShuxiTitle:ProfessorJune2018摘要摘要宽带阵列天线在现今的通信和传感系统中扮演着愈来愈不可或缺的角色。先进雷达技术、软件定义无线电技术、跳扩频等技术的发展与应用也对天线阵列的带宽性能提出了更高的要求；同时，阵列天线作为雷达系统的重要组成部分，其低剖面、低成本的特性也会在实际应用中成为非常重要的发展方向。传统的阵列天线多

5、采用贴片天线单元组阵的方式或者使用Vivaldi天线组成阵列天线以实现超宽带的特性，但是这两者往往不能兼顾超宽带和低剖面的需求。由此，本文针对传统阵列天线的设计局限性，对紧耦合阵列天线进行了一些研究工作。通过利用阵元之间的耦合，紧耦合天线可以在保持较小剖面的情况下实现超宽带的特性。本文首先介绍了宽带阵列天线的研究意义以及发展现状，分析了宽带阵列的常用形式以及局限性，从而衍生出了紧耦合阵列天线的研究意义和研究现状。之后对于宽带阵列天线的基本理论进行了学习，并且对紧耦合偶极子单元的阻抗以及匹配理论进行了分析和讨论。在此基础上本文通过分析不

6、同紧耦合单元结构的阻抗以及辐射特性，设计了一种基于紧耦合结构的方形平面偶极子阵列单元，馈电采用渐变线巴伦，通过加载电阻型频率选择表面（RFSS）工作带宽可以覆盖2GHz~20GHz。通过对8×8有限阵列的仿真、加工和测试，验证了该阵列的超宽带性能良好，同时扫描角度可以达到60。最后，设计了一款小型化的线极化紧耦合单元，采用同轴差分馈电，通过控制馈电相位实现从双线极化到圆极化的极化可重构，并通过控制电阻型频率选择表面的位置实现频率可重构，使得天线双线极化以及圆极化的可重构工作频带在2GHz~25GHz，频率可重构的带宽在14.95GH

7、z~32.44GHz，通过仿真得到较为理想的结果验证了这一设想的可行性。关键词：超宽带，紧耦合，可重构，电阻型频率选择表面IABSTRACTABSTRACTBroadbandarrayantennasareplayinganincreasinglyimportantroleintoday'scommunicationsandsensingsystems.Thedevelopmentandapplicationofadvancedradartechnology,software-definedradiotechnology,hop-sp

8、readingandothertechnologiesalsoplacehigherrequirementsonthebandwidthperformanceoftheantennaarray.Atthesametime