一种基于对数周期天线理论的超宽带馈源设计

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1、圓硕士学位论文＿參圓Ｓ一种基于对数周期天线理论的ｉ超宽带馈源设计作者姓名贺怡学校导师姓名、职称杨林教授企业导师姓名、职称郑文宽高工申请学位类别工稈硕士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究成果。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己经发表或撰写过的研宄成果；也不包含一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。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论

2、文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。：嚷把日期：請，ｄ本人签名西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定即：研宄生在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，允许采用影的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容．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：崎你导师签名：日期：１０叫／Ｙ

3、日期：？、分学校代码10701学号1502121421分类号TN82密级公开西安电子科技大学硕士学位论文一种基于对数周期天线理论的超宽带馈源设计作者姓名：贺怡领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：杨林教授企业导师姓名、职称：郑文宽高工学院：电子工程学院提交日期：2018年6月ADesignofUWBFeedBasedonLogarithmicPeriodAntennaTheoryAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMas

4、terinElectronicsandCommunicationsEngineeringByYiHeSupervisor:LinYangTitle:ProfessorSupervisor:WenkuanZhengTitle:SeniorEngineerJune2018摘要摘要现有的应用于十倍频超宽带射电望远镜的馈源技术有：四脊喇叭馈源，改进的张角四脊喇叭馈源，正弦馈源，准自补天线和Eleven馈源等。四脊喇叭馈源为全金属结构，能够直接与标准50Ω同轴输出端口相接，且能够通过改变张角灵活地控制波束宽度。但是其波束宽度和相位中心位置随频率而变化，这会导致天线的口径效率较低。与原始的四

5、脊喇叭馈源相比，改进的张角四脊喇叭馈源的波束宽度更加稳定，但相位中心会随着频率的变化而变化。正弦馈源和准自补天线都是非平面宽带对数周期双极化天线，但是这两种馈源的波束宽度随频率而变化，而且在4GHz以上还没有实现硬件。Eleven馈源相比别的馈源来说，具有超宽频带、波束宽度和相位中心较固定、体积小、重量轻等优势，近年来受到了越来越多的关注。本文基于对数周期天线和折叠偶极子理论，按照项目指标要求设计了一种六倍频超宽带Eleven馈源，在HFSS软件中对设计的Eleven天线、超宽带无源巴伦、超宽带功率合成器进行了仿真，并对加工的实物进行了测量。测量结果显示各部分均达到了项目指标要求

6、。Eleven天线是一种以对数周期阵列的形式将工作在不同频带上的折叠偶极子依次级联而得到的一种超宽带天线。在Eleven天线的研制过程中，为了提高天线的BOR效率，需要构建旋转对称的模型。本次设计过程中利用了一系列成对数周期比例的类似瓦片结构的空心圆柱体部分，通过去除它们与金属贴片的交叉部分，使得构建的折叠偶极子瓣在反射板的投影为圆形，以确保天线严格旋转对称。仿真过程中，通过改变偶极子瓣相对反射板的倾斜角、偶极子瓣的张角、偶极子瓣馈电间隙的大小、对数周期的比例因子等参数可以调节频段内关注频点处的波束宽度。在馈电方案结构的设计中，针对功率合成器，设计了Klopfenstein型渐进

7、线、金属腔封装和销钉型间隙波导。Klopfenstein型渐进线使得功率合成器在宽带内获得良好匹配，金属腔的设计屏蔽了低频段的谐振，金属腔封装顶盖上销钉型阵列的设计屏蔽了高频段谐振；其次，本次设计的超宽带无源巴伦为线性渐近线巴伦，四个宽带巴伦直接与四对平行双线相连，四对平行双线穿过地板上的四个通孔与对应位置的偶极子瓣相连接。因为两两相对的偶极子瓣构成同一极化，所以本次设计中的两对巴伦正交放置，以实现双极化的紧凑馈电装配。在宽带内关注频点处的结果显示巴伦可以达到要求。本次设计的El