新型雙頻帶Butler矩陣研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的汽車數(shù)量越來越多，已經(jīng)逐漸超過了我國高速公路的負(fù)載，由于車流量的巨大，高速公路的收費(fèi)站已經(jīng)嚴(yán)重的影響了車輛的通暢運(yùn)行。車輛經(jīng)過收費(fèi)站時，需停車?yán)U費(fèi)，因此會影響高速公路的負(fù)載量，ETC收費(fèi)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)不停車?yán)U費(fèi)的功能，因此，對提高高速公路負(fù)載量有著巨大的幫助。ETC收費(fèi)系統(tǒng)由陣列天線發(fā)射信號，而這些天線的饋電網(wǎng)絡(luò)則通常采用Butler矩陣，該矩陣能夠通過對天線位置和相位的調(diào)整，達(dá)到不同方向波束合成的效果。
　

2、　本文首先對ETC的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，對比了Butler矩陣和其他饋電方式的優(yōu)勢，同時，對應(yīng)用于ETC收費(fèi)系統(tǒng)的輻射天線和雙工器進(jìn)行了介紹。本文還從理論方面對Butler矩陣進(jìn)行了分析，介紹了Butler矩陣的理論基礎(chǔ)——傳輸線理論；分析方法——多端口網(wǎng)絡(luò)理論，以及組成Butler矩陣的3dB定向耦合器和移相器，最后，對Butler矩陣的特性進(jìn)行了分析。
　　本文還給出了3dB定向耦合器和移相器的一般設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上，通過二

3、元加載線的方法，設(shè)計(jì)了能夠在2.4GHz和5.8GHz兩個頻點(diǎn)處能夠同時工作的雙頻3dB定向耦合器和移相器，通過對其特性參數(shù)的計(jì)算，確定幾何尺寸，并在CST中建模仿真，得到理想的結(jié)果；通過對所設(shè)計(jì)的雙頻3dB定向耦合器和移相器通過傳輸線連接排列，得到雙頻Butler矩陣，同樣進(jìn)行仿真，從結(jié)果可以看出，所設(shè)計(jì) Butler矩陣在工作頻點(diǎn)處，輸入端口的回波損耗均在-10dB以下，輸出端口的傳輸系數(shù)均接近-6dB，表明該雙頻Butler矩陣具