高增益海事卫星天线与多阻带天线的设计研制

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论文围绕多频带天线,讨论了两个方面的研究内容:双频高增益海事卫星天线的研究和基于SRR的三阻带特性的超宽带天线的研究。在双频段高增益的圆极化海事卫星天线研究方面,主要完成了四个方面的工作:首先,采用圆极化天线设计理论,设计了以正交蝶形天线替代正交偶极子天线,实现天线阻抗带宽完全覆盖接收频段1525-1559MHz以及传输频段1626.5-1660.5MHz的双频接收段;其次,采用抛物面形状的反射盘,在保证卫星天线的半功率波束宽度(HPBW)在要求的频带内大于±45°的情况下,实现工作频段内天线增益大于9dB;第三,采用等幅度、90°相位延迟的威尔金森功率分配器的馈电网络和巴伦结构,很好的实现正交蝶形天线的右旋圆极化,在要求频段内达到较宽的轴比带宽(ARBW)以及低轴比;第四,测试了海事卫星天线的阻抗带宽、增益与轴比,实验测试结果与仿真计算结果很好的符合。实验结果表明所设计的海事卫星天线具有高增益,较宽的轴比带宽和满足指标的半功率波束宽度,适合于高纬度的国际海事卫星通信系统,且所设计的天线在现实生活中已得到实际应用。在具有多阻带特性的超宽带天线研究方面,主要完成了四个方面的工作:首先,运用超宽带天线设计理论,设计了带宽覆盖3.1-10.6GHz的单极子超宽带天线;其次,采用金属辐射贴片上开裂口环SRR (Split Ring Resonator)结构,产生抑制WIMAX(3.3-3.6GHz)频段的阻带;第三采用在微带馈电线旁引入特殊的带阻单元SRRs结构,产生抑制WLAN(5.15–5.825GHz)和X-band(7.25–7.75GHz)卫星通信系统频段的阻带,由于天线各频段之间相互影响很小,各个阻带结构可以方便调节;第四,测试了多阻带天线的驻波比、增益与方向图,实验测试结果与仿真计算结果很好的符合,证明了所设计的天线具有实用意义。
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