推荐5篇关于频率选择表面的计算机专业论文

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多频多系统混合基站天线研究与设计

这是一篇关于多频,基站天线,频率选择表面,共口径的论文, 主要内容为在5G(第五代)移动通信网络不断深化应用的今天,2G/3G/4G系统也仍然在网应用。网络覆盖的天线的站址数量在系统的持续扩容中急剧增加,站址资源日趋枯竭。将2G/3G/4G/5G多系统多频段天线阵列合并为一副天线,最大化地减少天线的物理数量,是缓解上述站址困境的有效手段。基于这一背景,本文选择多频多系统混合基站天线作为研究方向,以突破2G/3G/4G/5G天线口径共用的实际应用难题为目标,为多系统天线进入网络实际应用提供切实可行的技术解决方案。本文首先对天线的基本原理和设计技术进行了阐述。然后,针对移动通信网络的实际应用需求,提出2G/3G/4G/5G多系统天线阵列的研究目标,设计出包含4通道2G天线、4通道3G/4G天线和8通道5G天线的多系统混合阵列(I型)。其中,通过不同频段天线辐射单元的相互嵌套设计,实现天线辐射口径的共用,使得天线的整体尺寸满足实际网络应用的要求;通过引入和设计引向单元、隔离反射条、介质加载板并仿真优化它们的电磁边界尺寸以及优化阵列反射板的位置,最终获得满意的天线电性能。接着,本文基于频率选择表面技术设计出印刷型带通辐射单元,有效地抑制了低频天线对高频天线电磁波的耦合干扰,由此进一步设计出具有更小整体宽度尺寸的多系统天线(II型),实现宽度尺寸缩小14%,重量减轻12%,为实际应用提供了又一选择。最终,本文加工制作了上述设计的多系统天线(I型和II型),进行了系统调试和电性能测量,比较了二者之间性能的优劣,进一步还与现有文献结果进行了对照和分析。总体来说,本文设计的多系统天线在同等情况下具有小尺寸和轻重量特征,其电性能基本满足网络需求,已实现批量生产并进入移动通信网络应用。

基于液晶的电控微波透射相控阵天线研究

这是一篇关于液晶材料,频率选择表面,圆极化,FP谐振天线,相控阵天线的论文, 主要内容为随着现代无线通信系统的蓬勃发展,为移动终端或广播系统提供通讯服务的相关需求不断增大。相控阵天线在机载或车载等移动终端应用广泛,其快速波速扫描能力具有巨大优势,引起当今天线系统领域的强烈关注。但随着移动终端小型化进程加快,传统相控阵天线重量大、体积大等缺点逐渐突出。人们对于天线设计更多地关注到外形的轻巧性及平直度。高性能、多功能、低成本、小型化、智能化成为天线设计的主要目标。基于液晶移相技术的液晶相控阵是一种实现低成本、小型化、低剖面波束扫描天线的极具潜力的方案。液晶移相可分为平面移相、反射移相和透射移相三类,分别对应三种不同的相控阵结构。平面移相型相控阵损耗较大,口径效率有限;反射移相型由于馈源遮挡,存在扫描盲区;透射移相型相控阵则可以降低损耗,避免馈源遮挡导致的扫描盲区。但目前液晶透射相控阵存在移相范围不足、含馈源天线系统剖面较高、无法适应圆极化等问题,亟待发展新的透射结构和设计方法,扩展移相范围,降低剖面,实现圆极化。本文着眼于基于液晶的相控阵天线中的透射阵形式,进行了以下研究设计:第一:基于液晶良好的介电可调特性,将液晶材料与多层频率选择表面结合构成一种新型平面透射阵天线,实现天线单元的移相—辐射一体化。旨在解决传统微带平面透射阵工作频带窄,无法实现波束扫描的问题,为可重构天线的设计提供了新方法和新思路,所设计天线实现±50°的连续波束扫描,增益均在16d B以上。第二:针对喇叭馈电式透射阵剖面过高问题,基于光学FP谐振腔原理设计了一款低剖面高增益天线来替换喇叭天线对液晶透射阵列进行馈电,大大降低了整个透射阵系统剖面,实现±30°的波束连续扫描,增益均在14d B以上。第三:基于线—圆极化转换器原理,结合FSS结构设计了一款集极化转换功能与移相功能一体化的液晶透射阵天线,实现±40°的高增益、高精度的连续圆极化波束扫描,轴比在大部分扫描角度下小于5dB。

多频多系统混合基站天线研究与设计

多波段高功率微波馈源系统关键技术研究

这是一篇关于高功率微波,频率选择表面,双波段喇叭,阵列,模匹配理论的论文, 主要内容为随着高功率微波技术向多波段方向发展,多波段辐射系统成为高功率微波天线的一个重要发展方向。为满足高功率容量需求,利用高功率频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)和双波段馈源喇叭组合的技术方案,是实现多波段高功率微波辐射系统设计的一条可靠途径。本文主要工作是设计了几种不同类型的FSS和S(2.3GHz)/C(4.3GHz)、Ku(12.5GHz)/Ka(31GHz)双波段馈源喇叭,并以此为基础设计了四波段辐射系统。研究内容主要包括以下几个方面:1.多波段FSS研究根据S/C/Ka三波段应用需求,采用金属柱作为三波段交叉极化FSS单元结构,在Ka波段透射TE极化微波,S/C波段反射TM极化微波,仿真的透射和反射效率均达到97%以上,实验结果良好。采用增加过孔结构的方形孔作为共极化三波段FSS单元结构,透射Ka波段TM极化微波,反射任意极化S/C波段微波,仿真的透射和反射效率均达到95%以上,实验结果良好。在方形孔FSS侧面通过增加工字槽结构,使Ka波段TE极化波能透射,完成了三波段线圆极化微波一体化FSS的设计,入射的Ka波段圆极化波在中心频点31GHz处透射率达到了95%以上。根据S/C/Ku/Ka四波段应用需求,采用十字孔缝与方形环组合结构作为四波段FSS单元结构,同时利用介质埋藏复合材料方案降低谐振频率和提高功率容量,实现了S/C/Ku/Ka四波段线圆极化微波一体化辐射,仿真结果表明:设计的FSS阵列在Ku和Ka波段中心频点处透射效率处达到了92%以上,功率容量在Ku/Ka波段达到0.16GW以上,在S/C波段达到3GW以上。2.双波段馈源喇叭研究为了与FSS阵列配合,设计了两种S/C和Ku/Ka波段变张角型双波段喇叭馈源。通过粒子群算法结合模式匹配法优化出喇叭最佳变张角结构。对于低频双波段喇叭天线,采用S/C波段分开馈电,辐射性能良好,中心频点的反射率小于5%,3d B波束宽度内等化性能良好。对于高频双波段喇叭,由于功率容量的限制,采用同一端口馈入微波,辐射性能良好,在Ku/Ka波段中心频点处反射率小于1%,3d B波束宽度内等化性能良好。通过在馈源喇叭端面增加介质透镜,双波段馈源喇叭端口辐射近似平面波。3.系统仿真设计利用近场卡塞格伦天线,将本文所设计的四波段FSS阵列与双波段馈源喇叭组成四波段辐射系统,完成了四波段辐射系统的整体设计与仿真,四个波段辐射特性良好,增益都大于27d Bi。