24GHz超表而透镜天线的研究与设计

发布时间:2022-11-03 23:59
  在高增益天线中,超表面透镜天线具有许多优点,例如尺寸小,重量轻,易于制造,并且没有馈电阻塞,非常适用于24GHz雷达应用系统。超表面透镜天线可以看作由馈源天线和超表面透镜两部分构成,超表面透镜的性能对整个透镜天线有着主要影响,因此超表面透镜的研究与设计受到广大学者和研究人员的关注。对此本文针对金属超表面透镜天线、全介质超表面透镜天线以及金属与介质相结合的超表面透镜天线展开了研究,主要研究参数包括超表面透镜损耗、透镜厚度和超表面透镜天线带宽、增益、效率、天线总厚度等。论文的主要工作和成果如下:1)利用金属超表面单元的谐振特性,提出了一种在FR4介质基板承载的低成本相位梯度超表面24GHz透镜天线。为了使三层超表面结构实现大于360?的相移范围,设计采用了两类传输相位互补的超表面单元。这两类超表面单元结构相似,实现了398?的总相移范围,且相移线性度良好。所有单元的四角挖去1/4圆孔来减少传输损耗,从而使得大部分具有不同相移控制参数的单元具有大于0.8的传输系数。采用该互补单元组设计了一款尺寸为77mm×77mm的聚焦超表面,透镜厚度为4.76mm,配合一个作为馈源的贴片天线共同组成最终的... 

【文章页数】:66 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 金属型超表面透镜天线的研究现状
        1.2.2 全介质超表面透镜天线的研究现状
    1.3 本文的主要工作和结构安排
        1.3.1 论文主要工作
        1.3.2 论文结构安排
第二章 基于相位梯度超表面的新型低成本超薄24GHz透镜天线
    2.1 引言
    2.2 基于传输相位互补的单元组设计
    2.3 利用单元组设计的超单元对平面电磁波控制的验证
    2.4 金属型超表面透镜天线的设计
    2.5 天线的仿真与测量结果
    2.6 本章小结
第三章 基于3D打印的低剖面全介质超表面透镜天线的研究与设计
    3.1 引言
    3.2 介质单元厚度与相移的关系
    3.3 介质单元厚度与相移关系的验证
    3.4 穿孔和厚度可变相结合的介质单元设计
    3.5 24GHz全介质超表面透镜天线的设计
    3.6 天线的仿真与测量结果分析
    3.7 本章小结
第四章 金属和介质相结合的混合式超表面透镜天线研究与设计
    4.1 引言
    4.2 基于传输相位互补的单元组设计
    4.3 单元组结构参数分析
    4.4 利用单元组设计的超单元对平面电磁波控制的验证
    4.5 金属和介质相结合的混合式超表面透镜天线的设计
    4.6 超表面透镜天线的仿真和测试结果分析
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果及参与的科研项目
致谢
个人简况及联系方式


【参考文献】:
期刊论文
[1]基于相位梯度超表面的新型低成本超薄24GHz透镜天线[J]. 张如泽,马润波.  测试技术学报. 2019(06)
[2]用于相位突变界面的广义的反射定律和折射定律[J]. 孙彦彦,韩璐,史晓玉,王兆娜,刘大禾.  物理学报. 2013(10)

博士论文
[1]超材料透镜和超表面对电磁波的调控及应用[D]. 齐美清.东南大学 2016

硕士论文
[1]超材料与透射阵列天线的研究与设计[D]. 孙帅.华南理工大学 2019
[2]基于人工电磁表面的全介质透镜天线研究[D]. 陈进昌.南京邮电大学 2016



本文编号:3700868

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