微波毫米波平面集成天線與濾波天線研究.pdf

1、天線技術(shù)在現(xiàn)代無線通信技術(shù)研究中占有重要地位,過去的幾十年中平面集成類天線在微波、毫米波通信系統(tǒng)中的應用日益增長。平面集成天線易于與其他平面射頻電路集成,可以用普通印刷電路板(PCB)工藝制作在介質(zhì)基片上,從而更符合現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)向高度集成化方向發(fā)展的趨勢。針對天線及饋電網(wǎng)絡,本文設計了多種工作在微波、毫米波頻段的平面集成單元天線、陣列天線、寬帶天線、超寬帶天線和一體化濾波天線,并進行了實驗驗證。論文的主要工作包括:
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2、.設計了一種微帶-SIW-印刷偶極子的天線與饋電一體化的寬帶天線結(jié)構(gòu),同時解決了內(nèi)部射頻電路與外部天線的隔離、不平衡、平衡轉(zhuǎn)換和防雷擊的問題。基片集成波導(SIW)起到了為印刷偶極子饋電的巴倫的作用,同時雷擊感應電流通過SIW直接引到外殼而避免了進入內(nèi)部射頻電路。這部分工作已獲得國家發(fā)明專利(ZL2007100244.86.2),并發(fā)表在Microwave and Optical Technology Letters(MOTL),vol

3、.51,no.2,pp.557-562,2009.(SCI:000262333600075;EI:20090911922848)。實際上,該技術(shù)已應用于某研究所的寬帶自適應通信系統(tǒng)相控陣中。
　　 2.設計研制了一種Ku波段寬帶SIW H面功率分配器饋電的雙偶極子陣列天線,拓展了陣列天線帶寬,并改善了寄生輻射。這部分研究結(jié)果已發(fā)表在Journal of theKorean Institute of Electromagnetic

4、 Engineering and Science(JKIEES),vol.10,no.3,pp.171-174.2010。
　　 3.設計研制了工作在13.6GHz和14.4GHz用于FDD系統(tǒng)的新型SIW縫隙全向濾波天線。收發(fā)濾波天線的隔離度測試結(jié)果良好,同時收發(fā)通道濾波天線各自的方向圖保持穩(wěn)定。這部分工作已申請國家發(fā)明專利并投稿至《電波科學學報》。該天線已應用于作者所在實驗室承擔的國家重大專項課題支持下研制的MIMO信道特性

5、測試儀。
　　 4.給出了一種Ka波段SIW縫隙陣天線與SIW感性窗帶通濾波器的無縫一體化設計方案,即濾波天線方案,并進行了實驗驗證?？紤]了濾波器與天線之間的相互影響后,不但實現(xiàn)了尺寸上的縮減,而且還改善了帶內(nèi)駐波性能。這部分工作已申請國家發(fā)明專利并投稿至Microwave and Optical Technology Letters(MOTL)。該項工作也是與美國波音公司合作項目的一部分。
　　 5.設計了一種新穎的S

6、IW E面功率分配器結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上設計了一種SIW E面和H面混合功率分配器饋電的2×4印刷寬帶對數(shù)周期天線陣列,并進行了實驗驗證。實測2×4印刷對數(shù)周期天線陣列在11.2GHz～16.7GHz內(nèi)回波損耗小于-10dB,相對帶寬超過38％,增益約12dBi。研究結(jié)果己發(fā)表在電波科學學報,2011年,第26卷,第3期,頁碼437-442。
　　 6.設計研制了一種UHF頻段偶極子全向陣列天線,通過在饋電網(wǎng)絡中增加雙節(jié)阻抗調(diào)配器,

7、拓展了其阻抗帶寬,同時保證了整個陣列天線的良好全向輻射特性,這部分研究結(jié)果已發(fā)表在2010 International Symposium on Signals,Systems andElectronics(ISSSE20lO),Nanjiing,Sept.17-20,2010.(EI:20105113509641)。該天線己應用于作者所在實驗室承擔的國家863項目:動態(tài)頻譜資源共享寬帶無線通信系統(tǒng)驗證網(wǎng)絡。
　　 7.通過在共

8、面波導饋電的印刷圓盤單極子天線饋線兩側(cè)開槽,設計了一種具有頻陷特性的超寬帶天線,并進行了實驗驗證。這部分研究結(jié)果發(fā)表在2008International Conf.on Microwave and Millimeter wave technology(ICMMT2008),Nanjiing,A pr.21-24,2008.(EI:20083711540004)。
　　 以上工作已獲得1項授權(quán)國家發(fā)明專利,6項授權(quán)實用新型專利,有