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《北京交通大学》 2008年
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小型化脉冲及超宽带天线的研究

张春青  
【摘要】: 脉冲天线和超宽带天线在超宽带雷达、探地雷达、无线通信等领域有着广泛的应用,其特性的好坏对系统的整体性能有着重要的影响。本文结合国家自然科学基金项目,教育部新世纪人才支持计划项目和博士点基金项目的内容,从理论和实际两方面深入研究了小型化、集成化脉冲天线和超宽带天线的特性及分析设计方法,提出了几种低轮廓脉冲和超宽带天线结构;研究了天线对超宽带脉冲信号波形设计的影响:研究了人体对脉冲天线特性的影响。 本论文完成的主要研究工作和创新性成果如下: 1.从时域的角度出发,研究了方形环天线上的时域电流、天线的辐射脉冲峰值、拖尾、畸变等特性与结构参数的关系。研究结果表明,进行适当加载的环天线的辐射信号和激励信号的相关性可以达到很高,适用于作为相关接收天线。 2.在研究天线时域特性的基础上,对表述辐射脉冲特性的振荡系数提出了修正建议。 3.通过改变馈电结构、底盘的尺寸、上锥的张角等方法,研究了盘锥天线的输入和辐射特性随天线结构的变化关系,设计了主辐射方向在水平面内的低轮廓脉冲天线。 4.提出了在盘锥天线的锥顶端单侧加臂的方式来改进天线低频性能的方法,该方法增加天线上电流的路径长度,可以在天线的物理高度不变的情况下,有效增加天线的电长度。这种方法改进了盘锥天线的低频特性,可以降低天线的轮廓,实现天线的低轮廓和小型化。 5.研究了线形偶极天线的辐射特性和天线末端产生反射和辐射的物理机理,给出了改善偶极天线幅频特性的方法。提出了叶形超宽带天线和在馈电点附近单侧加载介质的叶形方向性脉冲天线,使偶极类结构天线实现了良好的宽带特性,并得到一种辐射脉冲拖尾较小的低轮廓方向性脉冲天线。 6.以三阶微分Rayleigh脉冲通过电阻加载偶极天线辐射的情况为例,研究了天线对超宽带系统脉冲信号波形设计的影响。研究发现,脉冲信号通过天线后,辐射的脉冲信号会出现展宽效应,所覆盖的频谱整体向低频端移动。为此,需要采用更窄的三阶微分Rayleigh脉冲或者高阶微分的Rayleigh脉冲作为激励信号,才能保证通过天线后的辐射信号符合FCC频谱规划要求。 7.研究了人体对超宽带天线特性的影响。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN822.8

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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8 张雪芹;李增瑞;王均宏;;加载偶极天线的脉冲散射特性研究[J];北京交通大学学报;2006年05期
9 林岩;;一种新型宽角搜索喇叭馈源的赋形球形反射面天线[J];兵工学报;2008年02期
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1 王传礼;丁凡;许贤良;彭天好;;伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的有限元分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
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7 王春;;一种新型宽带HF单极子天线[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
8 张春青;王均宏;;折叠臂偶极天线的时域辐射特性[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
9 喻径舟;李双田;;基于端射阵的超指向性麦克风阵列[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 曹保锋;宋立军;;高功率超宽带天线研究综述[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
3 易煦农;人工电磁材料的光学特性及应用研究[D];华中科技大学;2010年
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7 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
8 聂勇;新型可编程电液比例控制器关键技术研究[D];浙江大学;2010年
9 尹文禄;高阶矢量有限元方法在电磁领域中的研究及应用[D];国防科学技术大学;2010年
10 向道朴;微多普勒回波模拟与微动特征提取技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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1 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 曹国光;舰船短波天线近远场研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘兴鹏;基于微波同轴谐振腔物料密度测量技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 冯志伟;基于负阻抗变换有源接收天线的稳定性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘悦;TH-UWB无线通信系统多用户检测技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陈侃;认知超宽带的波形设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张倍荣;多径信道下的IR-UWB同步捕获算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵国研;宽带有源发射天线的技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 张霞;超宽带无线通信中窄脉冲的设计及调制技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宏建,高本庆,刘瑞祥;槽线及平面宽带天线的全波分析[J];北京理工大学学报;2001年03期
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3 鲍小一;蒋全兴;;0.2~2GHz宽带双脊喇叭天线的设计[J];电讯技术;2006年02期
4 岳欣,康行健,费元春;一种用于冲激雷达的宽带天线的分析与设计[J];电波科学学报;2000年02期
5 阮成礼;双锥天线的普遍模型(英文)[J];电波科学学报;2001年01期
6 何山红,傅永生;分析宽频带、双极化、恒束宽四脊喇叭的混合方法[J];电波科学学报;2002年02期
7 叶红霞,蒋延生,汪文秉,师振盛;介质杆天线的时域特性分析[J];电波科学学报;2003年04期
8 钟顺时;梁仙灵;延晓荣;;超宽带平面天线技术[J];电波科学学报;2007年02期
9 王琪,阮成礼,孙益军,何庆强;加袖双Koch分形天线的研究[J];电子科技大学学报;2004年04期
10 陈鹏,房少军;基于时域有限差分法计算共面波导的特性阻抗[J];大连海事大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宋朝晖;刘志惠;张胜辉;邱景辉;;一种低剖面超宽带巴伦的研究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉珍;Ku/Ka多频段馈源的分析与设计[D];电子科技大学;2011年
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10 张云;新型超宽带平面天线研究[D];电子科技大学;2008年
【二级引证文献】
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1 宋博;基于MRTD方法的宽带/超宽带天线的设计与分析[D];电子科技大学;2011年
2 吴亮;宽带双脊喇叭天线设计及在微波吸收材料测试中的应用[D];南京大学;2012年
3 胡波;相控阵探地雷达天线系统设计[D];安徽理工大学;2012年
4 曹磊;基于FDTD分析天线对电磁脉冲响应特性[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
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4 袁乃昌,何建国,尹家贤,粟毅,刘克成,陆仲良;新型集成超宽带开槽天线的研制及其应用[J];电子学报;1997年09期
5 王均宏;有耗媒质的PML技术及其在目标探测中的应用[J];电子学报;1999年09期
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10 刘小龙,樊亚军,刘国治,易北江,宋晓欣,刘峰,汪文秉;超宽带电磁脉冲辐射场测量技术研究[J];强激光与粒子束;1999年06期
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1 朱璐瑛;贺鹏飞;周洋;;基于Coiflets正交小波的超宽带脉冲波形设计[J];现代电子技术;2008年23期
2 翁丽娜;杨杰;;基于FCC辐射掩蔽的超宽带脉冲波形设计[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2007年10期
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4 肖志文;卢万铮;何建国;马嘉俊;;一种平面超宽带天线的优化设计及其分析[J];微波学报;2006年04期
5 穆丹;姜弢;;一种矩形分形超宽带天线的研究[J];装备环境工程;2008年01期
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7 丁宸聪;王忍;;一种新型超宽带单极套筒天线[J];通信对抗;2010年04期
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9 常文革;超宽带合成孔径雷达方程研究[J];系统工程与电子技术;2002年09期
10 刘小龙,王向晖,汪文秉,蒋延生;单极性亚纳秒脉冲激励口径的辐射特性[J];强激光与粒子束;2003年11期
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1 贡晓飞;邹卫霞;周正;;基于天线的超宽带脉冲波形设计修正[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
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4 毛峡;孙赟;;和谐图案的自动生成研究[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
5 王永平;陈彦江;付金科;;时间序列在桥面平整度谱分析中的应用[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
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8 董冰;俞信;张晓芳;王姗姗;;能动薄主镜波前校正的功率谱密度评价方法[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
9 姜弢;王学寰;崔振刚;;DS-UWB信号对窄带系统的干扰分析[A];2005年全国超宽带无线通信技术学术会议论文集[C];2005年
10 黄静华;付海鹏;魏勋;;BOC调制信号研究[A];2009全国计算机网络与通信学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前9条
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4 本报记者 陈丽容;专家:脉冲超宽带将有效改善移动互联网应用体验[N];通信信息报;2010年
5 黎明;ADSL2/2+技术与应用前景分析[N];人民邮电;2004年
6 胡左;深层探地雷达可见百米地下[N];中国技术市场报;2010年
7 记者 李陈续 通讯员 杨保国;我国首个脉冲超宽带无线通信系统研制成功[N];光明日报;2010年
8 记者 胡左;我自主知识产权探地雷达可见百米地下[N];科技日报;2010年
9 新蔡电视台 王杰辉;视频杂波画面的影响[N];驻马店日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张春青;小型化脉冲及超宽带天线的研究[D];北京交通大学;2008年
2 杨光;可控带宽的陷波超宽带天线研究[D];华南理工大学;2012年
3 陈美娥;脉冲天线、超宽带天线及其阵列研究[D];北京交通大学;2008年
4 刘文坚;平面超宽带天线及其阵列研究[D];华南理工大学;2010年
5 吴琦;新型超宽带天线研究[D];上海交通大学;2009年
6 丁敏;小型化宽带天线的研究[D];上海交通大学;2010年
7 严忠民;小型化超宽带天线及其阵列设计[D];中国科学技术大学;2012年
8 刘建军;无线多频通信系统超宽带天线研究[D];上海大学;2010年
9 钟玲玲;超宽带圆片天线及其小型化研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 张金平;超宽带天线及其阵列研究[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李耀焕;小型化平板单极UWB天线的设计及其开槽负载特性的研究[D];北京交通大学;2008年
2 郑志安;小型平面超宽带天线研究[D];华南理工大学;2010年
3 丁环环;基于能量方向图算子的超宽带天线时域特性优化设计研究[D];华南理工大学;2011年
4 宋博;基于MRTD方法的宽带/超宽带天线的设计与分析[D];电子科技大学;2011年
5 李炎红;基于MRTD算法的时域超宽带天线的分析与研究[D];电子科技大学;2010年
6 尤丽娜;超宽带天线的研究与设计[D];安徽大学;2010年
7 单坤;时域小型超宽带天线的研究与设计[D];电子科技大学;2011年
8 邓辉;具有陷波特性超宽带天线的研究与设计[D];华东交通大学;2012年
9 何云红;超宽带天线的研究与设计[D];中国计量学院;2012年
10 胡业芳;小型超宽带天线的设计和研究[D];安徽大学;2010年
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