通信天線及有限距離遠(yuǎn)場測試修正研究.pdf

1、在無線通信技術(shù)日新月異的今天，頻譜資源日益匱乏，為了適應(yīng)不同用戶的需求，通信設(shè)備逐漸向小型化、功能多樣化方向發(fā)展。天線作為通信設(shè)備中重要部件，也面臨著同樣的需求。為此，全世界許多科研機(jī)構(gòu)相繼開發(fā)出相應(yīng)的技術(shù)，如頻率、方向圖復(fù)用技術(shù)等。本文正是在這種背景下，結(jié)合科研課題，對多頻多極化天線、雙圓極化單脈沖天線、寬波束圓極化天線、方向圖可重構(gòu)天線進(jìn)行了深入研究。文章的最后，根據(jù)天線實際測試中所遇到的問題，研究了在有限距離情況下遠(yuǎn)場測試的修正。

2、作者主要研究成果可概括為：
　　1、對多頻多極化天線進(jìn)行了研究。首先設(shè)計了針對無線通信終端設(shè)備，工作在WLAN頻段、WiMAX頻段以及UWB頻段的小型化天線。它由微帶饋線及輻射地板組成，在地板上開有環(huán)形以及兩個倒L形縫隙，通過調(diào)整縫隙尺寸，三個諧振頻段均與設(shè)計要求相吻合。另外，這種縫隙結(jié)構(gòu)在WLAN頻段實現(xiàn)了圓極化功能。其次設(shè)計了針對無線遙測通信的載體共形天線。天線基本形式為工作在不同諧振頻率的矩形微帶貼片天線，通過選擇不同的饋電

3、端實現(xiàn)兩種貼片擁有不同的極化。
　　2、對雙圓極化單脈沖天線進(jìn)行了研究。首先設(shè)計了適合雙圓極化陣列的輻射單元，其饋電網(wǎng)絡(luò)由3dB電橋?qū)崿F(xiàn)。單元采用微帶多層縫隙耦合結(jié)構(gòu)，它將天線輻射貼片與饋電網(wǎng)絡(luò)分離，為陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò)提供足夠的空間，同時降低微帶饋線對天線性能的影響。其次設(shè)計了2×2雙圓極化陣列，并且通過對每個輻射單元旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對交叉極化的抑制。再次，根據(jù)單脈沖天線特性設(shè)計了4×4陣列，同樣為了抑制交叉極化，對饋電網(wǎng)絡(luò)按照一定順序進(jìn)

4、行了旋轉(zhuǎn)。最后根據(jù)整個陣列四個輻射象限的初始相位值，利用3分支電橋，設(shè)計了適合左旋和右旋圓極化“十”字形和差網(wǎng)絡(luò)。
　　3、對寬波束圓極化天線進(jìn)行了研究。為了實現(xiàn)圓極化天線的寬波束覆蓋和寬角軸比特性，采用多層微帶介質(zhì)板的結(jié)構(gòu)，輻射貼片為兩點饋電，兩饋電點間相位差為90°。輻射貼片上添加有開路枝節(jié)，它對天線軸比改善具有一定作用。另外，天線頂層介質(zhì)板上加有耦合貼片，展寬了天線帶寬。
　　4、對方向圖可重構(gòu)天線進(jìn)行了研究。首先研究

5、了以同軸饋電的矩形微帶天線，當(dāng)饋電點不同時會激發(fā)起輻射貼片不同的輻射模式。其次根據(jù)矩形微帶天線這個特性設(shè)計了雙饋電點的矩形貼片。當(dāng)改變兩饋電點間幅度和相位值時，輻射貼片就會形成相應(yīng)的輻射模式。最后根據(jù)不同模式所對應(yīng)的兩饋電點幅度、相位值設(shè)計了饋電網(wǎng)絡(luò)。包括由3dB電橋加90°移相段組成的雙波束饋電網(wǎng)絡(luò)和基于Butler矩陣形式的四波束饋電網(wǎng)絡(luò)。
　　5、對在有限距離影響下的遠(yuǎn)場測試修正進(jìn)行了研究。首先討論了無源區(qū)標(biāo)量波函數(shù)以及矢量