雙頻復(fù)合衛(wèi)星通信天線的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，通信業(yè)務(wù)的不斷拓寬，衛(wèi)星移動(dòng)通信作為全球通信系統(tǒng)中的一環(huán)有著越來(lái)越重要的地位。同時(shí)，通信設(shè)備的升級(jí)和頻譜資源的稀缺使得多頻復(fù)合天線成為了理論研究和工程應(yīng)用的重點(diǎn)。螺旋天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，擁有較高的增益和良好的圓極化等性能，因此被廣泛地應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。通過徑向的組陣或者軸向的嵌套等方式，可將螺旋天線用于多頻高增益通信系統(tǒng)中。本文綜述了衛(wèi)星通信天線的研究現(xiàn)狀和圓極化天線的應(yīng)用前景。并對(duì)螺旋天線的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)表達(dá)式

2、、輻射模式等做了研究和總結(jié)。探討了復(fù)合天線的相關(guān)理論，包括陣列天線理論、功分器理論、螺旋天線的嵌套原理等。
　　基于軸向模螺旋天線的基本原理和復(fù)合天線相關(guān)理論，本文設(shè)計(jì)了一種寬頻帶、高增益、圓極化的衛(wèi)星通信終端天線，工作于UHF和S兩個(gè)頻段。根據(jù)螺旋天線的特點(diǎn)，采用兩種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的雙頻復(fù)用：第一種是陣列型，即S頻段4元螺旋陣列天線與UHF頻段短螺旋天線組合；第二種是嵌套型，即外圈UHF頻段天線與內(nèi)圈S頻段天線組合，用電磁仿真軟

3、件Ansoft HFSS對(duì)兩種方案分別進(jìn)行建模和仿真。由結(jié)果分析可知，陣列型天線間的互相影響嚴(yán)重，天線的性能損耗比較大，并且在有限空間內(nèi)理論上難以改進(jìn)，工程上無(wú)法滿足一般項(xiàng)目要求。嵌套型天線性能良好，天線間的互相影響較小，天線的損耗主要體現(xiàn)在S頻段增益的降低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)饋電網(wǎng)絡(luò)插損，而且有很大的改進(jìn)空間。
　　最后對(duì)嵌套型復(fù)合天線進(jìn)行改進(jìn)，主要改進(jìn)了受耦合影響比較大的S頻段的增益。文中提出了三種改進(jìn)措施：改變螺旋天線結(jié)構(gòu)、頂部加