方向图可重构全息阻抗调制天线特性研究

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1、硕士学位论文方向图可重构全息阻抗调制天线特性研究RESEARCHONPATTERNSRECONFIGURABLECHARACTERISTICSOFHOLOGRAPHICIMPEDANCEMODULATIONANTENNA谢冰芳哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN827.3学校代码：10213国际图书分类号：621.38密级：公开工程硕士学位论文方向图可重构全息阻抗调制天线特性研究硕士研究生：谢冰芳导师：吴群教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业

2、大学ClassifiedIndex:TN827.3U.D.C:621.38DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONPATTERNSRECONFIGURABLECHARACTERISTICSOFHOLOGRAPHICIMPEDANCEMODULATIONANTENNACandidate：XieBingfangSupervisor：Prof.WuQunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：Elect

3、ronicandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要全息阻抗调制天线具有低剖面，低轮廓的特性，且馈电网络简单，实际设计过程中具有很高的可操作性。但是由于全息阻抗调制天线的工作机理是利用参考波照射干涉图样来反演目标波束，对于

4、指定工作频率，天线辐射角度无法变化。为了解决这个问题，本文探究了在固定频率下，解决全息阻抗调制天线天线辐射方向图可重构的方法。本文根据全息阻抗调制天线的工作机理，对一维全息阻抗调制天线进行设计，使其E面方向图满足性能指标要求，通过加载变容二极管的方式，实现其E面方向图的可重构。通过对所设计的一维全息阻抗调制天线进行二维排布，可以实现H面方向图的可重构，使天线的辐射指标满足工程要求。本文首先设计E面辐射方向为θ=35°的一维全息阻抗调制天线。分析了调制深度对天线增益的影响，并确定最佳的调制深度为M=0.2，此时天线增益可达13.2dB。

5、之后以一维全息阻抗调制天线作为一个阵元，在y方向上进行二维排布，通过改变端口馈电相位差，实现H面方向图的可重构。设计三种功分器对该二维天线进行馈电，并对其进行仿真和实物测试。所得的仿真及测试结果基本一致。结果表明，在馈电相位差从Δϕ=90°变为Δϕ=-90°，天线H面方向图辐射方向辐射方向由φ=-26°变为φ=26°。H面方向图辐射方向与端口馈电相位差成线性关系。增益均大于18dB。最后在所设计的一维全息阻抗调制天线单元结构上加载变容二极管。通过加载电压改变表面阻抗，以达到在不改变工作频率的情况下E面方向图可重构的效果。设计直流馈线对

6、每一个变容二极管进行反向电压的加载，通过电子调控，所设计的天线可以实现E面方向图的可重构，辐射方向为θ=35.2°到θ=74°的变化，扫描角度为Δθ=38.8°。关键词：全息阻抗调制天线；方向图可重构；二维天线；电子调控。-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractHolographicimpedancemodulationantennahasmanyadvantages.Forexample,ithasalowprofile,itsfeedingnetworkissimple,andithashighoperabilityi

7、ntheactualdesignprocess.However,becauseofitsworkingprinciplethatholographicimpedancemodulationantennaistousethereferencewavetoilluminatetheinterferencepatterntoinvertthetargetbeam,theantennaradiationdirectionishardtobechangediftheoperatingfrequencyisfixed.Thispaperexplo

8、redthemethodofreconfiguretheantennaradiationpatternatadefinitefrequencyinordertosolvethisproblem.Basedonthewor