分形阵列天线概要

本科生毕业论文论文题目X波段定向圆极化阵列天线姓名戈尧指导教师姓名刘昌荣学院名称电子信息学院年级/专业2014级电子科学与技术论文提交日期2018年5月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1研究背景与意义 (3)1.2阵列天线 (4)第二章微带天线和阵列天线的基本理论 (6)2.1微带天线的概念与结构 (6)2.2微带天线的特点与辐射原理 (6)2.3天线的性能参数 (7)2.3.1方向图 (7)2.3.2主瓣宽度 (8)2.3.3方向性系数和增益 (9)2.3.4增益 (9)2.4天线的圆极化理论基础 (10)2.4.1圆极化 (10)2.4.2轴比 (11)2.5天线的圆极化技术 (12)2.6功分器 (12)2.7微带阵列天线 (13)第三章X波段定向圆极化阵列天线的设计 (14)3.1微带单元贴片设计 (14)3.1.1介质基板的选择 (14)3.1.2贴片单元尺寸计算 (15)3.2微带单元的仿真 (15)3.3阵列天线的设计仿真 (19)3.4加上一分四功分器的阵列天线仿真 (21)第四章天线实物的加工与测试 (25)第五章结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)摘要本文首先介绍了圆极化阵列天线在现实生活中的作用，在军事和通信系统中的重要作用。

大致介绍了天线设计的原理，介绍了阵列天线的应用及设计原理。

整个阵列天线由四个微带单元贴片组成，使用一分四功分器组成阵列。

设计了一种X波段圆极化阵列天线，为了实现圆极化天线设计，先将贴片单元进行圆极化设计，然后将圆极化贴片单元采纳一分四功分器组成圆极化阵列。

贴片单元馈电采纳双馈点法，采纳T型功分器贴片单元进行圆极化的设计。

使用HFSS进行天线的设计与仿真，基于仿真结果对天线各项参数进行优化。

天线轴比小于3dB，驻波比小于2，S11小于-20dB。

关键词：圆极化，阵列AbstractThis paper firstly introduces the role of circular polarization array antenna in real life and plays an important role in military and communication systems. The principle of antenna design is introduced, and the application and design principle of array antenna are introduced. The entire array antenna consists of four microstrip patches, using a four - power splitter to form an array.In this paper, a circular polarization antenna array design, in order to achieve the circular polarization antenna design, patch unit for circular polarization design first, and then four power splitters circular polarized patch unit adopts a circular polarized array. The feed of the patch unit adopts the double feed point method, and the design of circular polarization is carried out by T power divider. Using HFSS for antenna design and simulation, the parameters of the antenna are optimized based on the simulation results.The axial ratio of the antenna is less than 3dB, the standing wave ratio is less than 2, and S11 is less than -20db。

分形天线的特性与应用
占腊民;董天临
【期刊名称】《无线电通信技术》
【年(卷),期】2003(029)001
【摘要】分形天线是分形几何和天线技术交叉的产物.与传统天线比较,在性能保持相近的情况下,它表现出两个突出的优点:能够在多频段下工作、可以缩小天线尺寸.本文以Sierpinski Gasket天线为例,介绍了它的多频段特性;以Koch分形天线为例,说明了分形天线在缩小天线尺寸方面的优势.介绍了分形天线在UHF频段的应用现状,指出了进一步研究分形天线需要解决的若干问题.
【总页数】3页(P59-61)
【作者】占腊民;董天临
【作者单位】华中科技大学电子与信息工程系,430074;华中科技大学电子与信息工程系,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
1.UWB信号射频特性分析及分形天线的应用 [J], 孙华明;周正
2.分形天线--一种新颖的天线小型化技术及其应用 [J], 高艳华;张广求
3.具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线 [J], 南敬昌;刘婧;高明明;李蕾
4.具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计 [J], 南敬昌;刘婧;高明明;
李蕾
5.分形天线的特性分析及其在MIMO天线中的应用 [J], 屠振;王理;王彪
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塞伯特点阵阵列天线的设计与优化随着信息化技术的飞速发展，通讯领域越来越受到人们的关注，其中无线通讯技术更是成为人类通信的重要方式。

而天线则是无线通讯中不可或缺的组成部分，其中点阵天线是目前最常使用的一种，而塞伯特点阵阵列天线则在其基础上进行了进一步的优化，成为了一个非常有前途的研究方向。

一、塞伯特点阵阵列天线的定义塞伯特点阵阵列天线（SPPA）是一种对称的平面阵列天线，由许多单元组成。

每个单元都是以等间距方式分布在平面上，并按特定的相位以同步方式激励，整个天线阵列通过控制单元间的相互耦合和单元中心的偏转角度实现横向和纵向的波束控制，从而实现增益的最大化和天线阵列的方向性无损。

二、塞伯特点阵阵列天线的特点1. 塞伯特点阵阵列天线的端面尺寸小，轮廓基本呈正方形，可以将其嵌入到较小的空间中进行安装，无需占用大量的空间。

2. 塞伯特点阵阵列天线的工作频段非常宽，能够支持多种不同频段的信号接收和传输，因此在通讯领域的适用性非常广泛。

3. 塞伯特点阵阵列天线具有非常好的成本效益，在生产成本上比传统的阵列天线低很多，因此被广泛运用于工业生产中。

4. 塞伯特点阵阵列天线的灵活性非常高，可以根据实际需要进行配置，如调整天线的阵列数、单元的间距、激励方式等，以适应不同的机遇条件。

三、塞伯特点阵阵列天线的设计1. 单元选型单元的选型是点阵阵列天线设计中非常关键的一环，需要根据所需的天线频率和天线阵列的工作频段进行选择。

在选择单元时，还需要考虑单元的真实反射系数、损耗、设计频率和工作频率、谐振稳定性等因素，以保证天线的工作稳定性和性能。

2. 阵列匹配阵列匹配是指天线的每个单元在工作频率上需要达到相同的负载阻抗，从而实现阵列的平衡和性能的最优化。

为实现阵列匹配，需要进行复杂的计算和仿真分析，以确定单元的位置、激励方式和相位调制方式等参数。

3. 阵列整体设计阵列整体设计包括确定塞伯特点阵阵列天线的布局大小和各单元之间的距离、阵列参数调节以及天线激励方式选择等。

mimo阵列天线阵因子
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）阵列天线是一种多天线系统，它可以在多个方向上发射和接收信号。

MIMO阵列天线的阵因子是指天线阵列在特定方向上的辐射特性，通常用阵列在该方向上的方向图来表示。

在MIMO阵列天线中，阵因子可以通过以下方式计算：
1. 计算每个天线的辐射特性：根据天线类型（例如线性天线、圆形天线等），计算单个天线在特定方向上的辐射特性。

2. 计算天线阵列的阵因子：将每个天线的辐射特性相乘，得到天线阵列在特定方向上的阵因子。

3. 考虑天线之间的耦合：在计算阵因子时，还需要考虑天线之间的耦合效应。

这是因为天线间距较近时，一个天线的辐射会影响到相邻天线的辐射特性。

4. 优化阵因子：根据特定应用场景（如通信、雷达等）的需求，可以通过优化算法（如遗传算法、粒子群优化算法等）调整天线阵列的阵因子，以实现最佳性能。

总之，MIMO阵列天线的阵因子反映了天线阵列在特定方向上的辐射特性和性能。

在实际应用中，通过优化阵因子可以提高通信系统的信道容量、覆盖范围和抗干扰能力等。

■开课目的“阵列天线分析与综合”是电子信息工程专业电磁场与微波通信方向的专业选修课程。

课程的任务是使学生掌握阵列天线的基本理论、基本分析与综合方法，掌握单脉冲阵列、相控阵扫描天线的基本理论和概念、以及阵列天线的优化设计思想，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后从事天线理论研究、工程设计和开发工作打下良好的基础。

■课程要求●约有五次作业●考核平时成绩占20％。

包括平时作业，出勤情况。

期末考试成绩占80％(一页纸开卷)雷达阵列天线简介1、“AN/SPY—1”S波段相控阵雷达是海军“宙斯盾”(Aegis)武器系统中的一部分，由RCA公司研制。

它有四个相控阵孔径，提供前方半空间很大的覆盖范围。

接收时它使用带68个子阵的馈电系统，每个子阵包含64个波导辐射器，总共有68×64＝4352个单元。

发射时，子阵成对组合，形成32个子阵，每个子阵128个单元，总共32×128＝4096辐射单元。

移相器为5位二进制铁氧体移相器，直接向波导辐射器馈电。

为了避免相位量化误差引起的高副瓣电平，后来移相器改为7位二进制移相器，合成的相控阵由强制馈电功分网络馈电，辐射单元也改为4350个，单脉冲的和、差波瓣及发射波束均按最佳化设计。

AN/SPY—1天线正在进行近场测试(RCA公司电子系统部提供)目前该系统安装在导弹巡洋舰上导弹巡洋舰上的AN/SPY—1系统2、爱国者(PATRIOT)多功能相控阵雷达是Raytheon公司为陆军研制的一种多功能相控阵雷达系统。

其天线系统使用光学馈电的透镜阵列形式。

和差波瓣分别通过单脉冲馈源达到最佳。

孔径呈圆形，包含大约5000个单元，采用4位二进制铁氧体移相器和波导型辐射器单元。

它安装在车辆上，并可平叠以便于运输。

爱国者多功能相控阵雷达天线(Raytheon公司提供)3、机载预警和控制系统(AW ACS)世界上第一个具有超低副瓣的作战雷达天线是由西屋电气公司为AWACS 系统研制的。