【摘 要】
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随着天线在各个领域广泛应用,越来越多的天线系统采用了圆极化的工作方式以实现系统对天线的性能要求。圆极化喇叭天线方向性良好并且工作频带很宽,在通信与导航制导等领域有着十分广泛的应用。本文对超宽带的喇叭天线进行研究,使用接入90°功分移相器的方法实现了圆极化,该90°功分移相器可以拆卸更换。论文对超宽带四脊喇叭天线进行了深入研究,对脊波导和同轴馈电的原理做了详细的分析,并对喇叭的匹配腔做了优化分析,最
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随着天线在各个领域广泛应用,越来越多的天线系统采用了圆极化的工作方式以实现系统对天线的性能要求。圆极化喇叭天线方向性良好并且工作频带很宽,在通信与导航制导等领域有着十分广泛的应用。本文对超宽带的喇叭天线进行研究,使用接入90°功分移相器的方法实现了圆极化,该90°功分移相器可以拆卸更换。论文对超宽带四脊喇叭天线进行了深入研究,对脊波导和同轴馈电的原理做了详细的分析,并对喇叭的匹配腔做了优化分析,最终设计了一款工作频段覆盖1-18 GHz的双线极化超宽带四脊喇叭天线,仿真结果表明:喇叭天线端口一在工作频段内:电压驻波比小于2.5,增益为5.6到16.4 d Bi;端口二在工作频段内:电压驻波比小于2.5,增益为5.2到15.8 d Bi。该喇叭天线生产加工后在微波暗室进行了测试,测试结果为:端口一在工作频段内:电压驻波比小于2.5,增益为5.6到16 d Bi,端口二在工作频段内:电压驻波比小于2.5,增益为5到15.7 d Bi,测试结果与仿真结果基本吻合。为了使四脊喇叭天线具有圆极化特性,通过在双线极化喇叭天线的输入端口加装相位差为90°的等功分宽频带移相网络实现了在一定频段范围的圆极化。宽频带移相网络在8GHz到12GHz的频带范围之内,驻波比小于1.25;两个输出端信号的幅度差在0.3d B以内变化;相位差在90°±1°以内变化。加装宽频带移相网络使喇叭天线在一定频段内具备圆极化性能。仿真结果表明:喇叭在8-12 GHz的频率范围内轴比小于3,增益大于10 d Bi,符合圆极化性能要求。在喇叭天线工作频带内更换其它频段的90°功分移相器,也能使喇叭天线在该频段内具备圆极化性能。8-12 GHz的90°功分移相器已投入加工。由于疫情原因未完成加工。其他频段的90°功分移相器正在设计优化中。
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