论文部分内容阅读
Fabry-Perot谐振腔天线对电磁波具有选频作用,特定频率的电磁波透射过反射盖板后可以同相叠加,从而显著地提高天线的方向性。本论文针对经典的Fabry-Perot(F-P)谐振腔天线结构,重点探讨如何提高Fabry-perot谐振腔天线的效率。在对Fabry-Perot天线的工作原理深入分析基础上,对天线的增益、带宽及效率展开参数化研究,实现高效率Fabry-Perot天线的优化设计并探索其工程应用。第一章综述了Fabry-Perot谐振腔天线的研究背景、意义及其未来的研究方向；第二章阐述Fabry-Perot谐振腔天线的辐射机理和理论分析模型,并研究Fabry-Perot谐振腔天线的输入阻抗。第三章主要对Fabry-Perot谐振腔天线的口径效率进行了研究。首先利用缺陷模模型分析频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)单元的特性,然后设计了一种以矩形贴片天线为馈源辐射器,FSS盖板为部分反射表面(Partially reflecting surface, PRS)的Fabry-Peort谐振腔天线,并深入研究其特性及天线各个参数对口径效率的影响。第四章以实现最佳效率和／或最大增益为准则,探讨了展宽Fabry-Perot谐振腔天线带宽的方法,并分析对口径效率的影响。设计了一种采用U型缝隙贴片天线为辐射器、二维尺寸渐变的FSS为反射盖板的Fabry-Perot谐振腔天线,谐振频率为15GHz,实现了高增益和宽频带等性能。第五章提出了一种双极化Fabry-Perot(?)皆振腔天线,可以同时实现高增益及双极化特性。在全波分析软件CST中进行仿真优化,并对双极化Fabry-Perot谐振腔天线进行加工与测试,测试结果表明,双极化Fabry-Perot谐振腔天线的最大增益可以达到20.5dB,口径效率为52.5%,端口隔离度在-30dB左右,交叉极化电平基本在-15dB以下,具有非常广阔的应用前景。