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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 周錫增(Hsi-Tseng Chou) | |
| dc.contributor.author | Kun-Ying Lin | en |
| dc.contributor.author | 林昆穎 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2022-11-25T05:35:38Z | - |
| dc.date.available | 2026-10-26 | |
| dc.date.copyright | 2021-11-02 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-10-26 | |
| dc.identifier.citation | 參考文獻 [1] J. Foust, 'SpaceX's space-Internet woes: Despite technical glitches, the company plans to launch the first of nearly 12,000 satellites in 2019,' in IEEE Spectrum, vol. 56, no. 1, pp. 50-51, Jan. 2019. [2] del Portillo Barrios, Inigo Cameron, Bruce Crawley, Edward. (2019). A technical comparison of three low earth orbit satellite constellation systems to provide global broadband. Acta Astronautica. 159. 10.1016/j.actaastro, March 2019. [3] C. Mao, S. Gao, Q. Luo, T. Rommel and Q. Chu, 'Low-Cost X/Ku/Ka-Band Dual-Polarized Array With Shared Aperture,' in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 65, no. 7, pp. 3520-3527, July 2017. [4] Ketavath Kumar Naik and Pasumarthi Amala Vijaya Sri, 'Design of Hexadecagon Circular Patch Antenna with DGS at Ku Band for Satellite Communications,' Progress In Electromagnetics Research M, Vol. 63, 163-173, 2018. [5] M. Khan, Z. Yang and K. Warnick, 'Dual-Circular-Polarized High-Efficiency Antenna for Ku-Band Satellite Communication,' in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 13, pp. 1624-1627, 2014. [6] Constantine A. Balanis (2005). Antenna theory analysis and design (3rd ed.). Hoboken, NJ: John Wiley Sons, Inc. [7] Rogers Corporation, (Sep. 16, 2021) RO4000 Series High Frequency Circuit Materials. Available: https://www.mclpcb.com/wp-content/uploads/2021/05/Rogers-ro4000-laminates-ro4003c-and-RO4450F-data-sheet.pdf [8] Rogers Corporation, (Sep. 16, 2021) RO4400 Series Bondply Data Sheet. Available: https://www.eurocircuits.com/wp-content/uploads/RO4400-Series-Bondply-Data-Sheet_-RO4450B-and-RO4450F-Bondply.pdf [9] C. Sim, C. Chang and J. Row, 'Dual-Feed Dual-Polarized Patch Antenna With Low Cross Polarization and High Isolation,' in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 57, no. 10, pp. 3405-3409, Oct. 2009. [10] Tzung-Wern Chiou and Kin-Lu Wong, 'A compact dual-band dual-polarized patch antenna for 900/1800-MHz cellular systems,' in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 51, no. 8, pp. 1936-1940, Aug. 2003. [11] S. Wi, Y. Lee and J. Yook, 'Wideband Microstrip Patch Antenna With U-Shaped Parasitic Elements,' in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 55, no. 4, pp. 1196-1199, April 2007. [12] J. Wu, Y. Yin, Z. Wang and R. Lian, 'Broadband Circularly Polarized Patch Antenna With Parasitic Strips,' in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 14, pp. 559-562, 2015. [13] H. Saeidi-Manesh and G. Zhang, 'Dual-linear polarization phased array antenna cross-polarization suppression using a novel image configuration,' 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI), pp. 525-526, 2016. [14] H. Saeidi-Manesh and G. Zhang, 'Challenges and Limitations of the Cross-Polarization Suppression in Dual-Polarization Antenna Arrays Using Identical Subarrays,' in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 68, no. 4, pp. 2853-2866, April 2020. [15] S. Mener, R. Gillard and L. Roy, 'A Dual-Band Dual-Circular-Polarization Antenna for Ka-Band Satellite Communications,' in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 16, pp. 274-277, 2017. [16] Anokiwave, Inc. (2021, Sep. 16). AWMF-0146 Silicon Core Tx BFIC Available: https://www.anokiwave.com/products/awmf-0146/index.html [17] Anokiwave, Inc. (2021, Sep. 16). AWMF-0147 Silicon Core Tx BFIC Available: https://www.anokiwave.com/products/awmf-0147/index.html [18] X. Chen, W. Zhang and C. Yao, 'Design of Microstrip Diplexer with Wide Band-stop,' 2007 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology, pp. 1-3, 2007. [19] A. Fernández-Prieto, A. Lujambio, J. Martel, F. Medina, F. Martín and R. R. Boix, 'Balanced-to-Balanced Microstrip Diplexer Based on Magnetically Coupled Resonators,' in IEEE Access, vol. 6, pp. 18536-18547, 2018. [20] P. Deng, C. H. Chen, B. Huang, J. Jheng, H. Tung and P. Chiu, 'Design of wideband diplexer using broadside-coupled filters and stepped-impedance resonators,' 2010 Asia-Pacific Microwave Conference, pp. 25-28, 2010. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/82090 | - |
| dc.description.abstract | 本論文提出一雙圓極化天線單元，以堆疊式貼片天線為基礎，運作在低軌衛星頻段，分別為 10.7-12.75 GHz 與 14.0-14.5 GHz。以三層貼片天線架構設計，各層貼片呈十字形，結合周圍矩形寄生貼片提供寄生效應，兩個頻段模擬結果最大增益分別為 6.6 與 5.2 dBi，模擬輻射效率在 95% 以上。 以上述天線單元為基礎，本論文提出一鏡像擺放 2x2 陣列天線，可抑制正交極化，天線單元間距小於半波長。此 2x2 陣列可擴增為 4x4 與 8x8 大型陣列天線，具有寬頻、高增益、高交叉極化辨識度與低軸比等特性。 本論文設計一寬頻帶狀線雙工器供低軌衛星頻段使用，相位天線陣列結合雙工器與數位積體電路控制，天線陣列可實現波束成形。相較於以往切換式天線，此天線可同時收發訊號，且結合數位積體電路後仍有足夠頻寬，符合低軌衛星頻帶。 本論文完善了 X/Ku 波段升降頻器量測結果，結果與元件規格書相符，且升降頻器連接軟體定義無線電，測試收發訊號可得高辨識度 64-QAM 星座圖，能夠順利完成訊號收發。 | zh_TW |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2022-11-25T05:35:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-2510202121074800.pdf: 7660605 bytes, checksum: efa1695378b61d6787dccaaa0a56fc67 (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄 ________________________________________ 中文摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 IX Chapter 1 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 論文貢獻與架構 2 Chapter 2 天線文獻回顧 3 2.1 雙極化天線回顧 3 2.2 雙圓極化天線回顧 6 2.3 天線陣列與波束成形理論 9 2.3.1 天線陣列理論 9 2.3.2 波束成形理論 12 Chapter 3 低軌衛星雙圓極化天線設計 13 3.1 雙圓極化天線單元設計 13 3.2 雙圓極化天線模擬結果 19 3.3 雙圓極化天線單元參數分析 28 3.4 雙圓極化天線陣列模組設計 36 3.4.1 雙圓極化天線陣列 2x2 模擬 36 3.4.2 雙圓極化天線陣列 4x4 與 8x8 模擬 43 3.4.3 天線陣列 8x8 架構波束成形模擬 51 Chapter 4 雙圓極化天線搭配雙工器與封裝設計 56 4.1 X/Ku 頻段雙工器設計 56 4.2 主動電路天線陣列設計 63 4.3 數位積體電路之饋入網路設計 66 4.4 X/Ku 頻段之升降頻器與軟體定義無線電量測 70 Chapter 5 結論 78 參考文獻 79 圖目錄 ________________________________________ 圖 2.1 三頻雙極化平面天線陣列[3] 4 圖 2.2 X/Ku波段饋入網路[3] 5 圖 2.3 Ka波段饋入網路[3] 6 圖 2.4 十六邊形雙圓極化天線 (a) 貼片天線結構 (b) 天線的地結構[4] 7 圖 2.5 Ku波段雙圓極化天線單元 (a) 頂層插槽貼片天線結構 (b) 中層饋入結構 8 圖 2.6 Ku波段雙圓極化天線堆疊結構 (a) 微帶線與帶狀線連接處示意圖 (b) 帶狀線與共平面波導連接處示意圖 8 圖 2.7 均勻陣列 (a) 點波源均勻陣列 (b) 以相位圖合成天線因子[6] 10 圖 3.1 提出之雙圓極化天線俯視圖 (a) L7貼片 (b) L6貼片 (c) L5貼片 14 圖 3.2 提出之雙極化天線結構 (a) 立體圖 (b) 左視圖 15 圖 3.3 天線之鑽孔饋入點示意圖 (a) 天線饋入點俯視圖 (b) L4 與 L3 鑽孔設計俯視圖 (c) L2 鑽孔饋入與帶狀線連接處俯視圖 18 圖 3.4 雙圓極化天線模擬反射係數圖 20 圖 3.5 雙圓極化天線模擬阻抗圖 20 圖 3.6 雙圓極化天線隔離度圖 21 圖 3.7 雙圓極化天線電場分布圖 (a) L5 貼片天線電場 (b) L6 貼片天線電場 (c) L7 貼片天線電場 21 圖 3.8 雙圓極化天線 11.7GHz 之模擬場形圖 23 圖 3.9 雙圓極化天線 14.25GHz 之模擬場形圖 23 圖 3.10 雙圓極化天線在 11.7GHz 之 3D 場形圖 24 圖 3.11 雙圓極化天線在 14.25GHz 之 3D 場形圖 24 圖 3.12 雙圓極化天線主波束之模擬增益圖 25 圖 3.13 雙圓極化天線之模擬天線效率圖 25 圖 3.14 雙圓極化天線在 11.7GHz 之軸比圖 27 圖 3.15 雙圓極化天線在 14.25GHz 之軸比圖 27 圖 3.16 雙圓極化天線在不同頻率下之模擬軸比圖 28 圖 3.17 不同 L1 之反射係數圖 30 圖 3.18 不同 L2 之反射係數圖 30 圖 3.19 不同 L4 之反射係數圖 31 圖 3.20 不同 L5 之反射係數圖 31 圖 3.21 不同 w1 之反射係數圖 33 圖 3.22 不同 w2 之反射係數圖 34 圖 3.23 不同 w4 之反射係數圖 34 圖 3.24 不同 w5 之反射係數圖 35 圖 3.25 不同 w6 之反射係數圖 35 圖 3.26 提出之雙圓極化天線陣列2x2架構 37 圖 3.27 鏡像擺放 2x2 天線陣列在 11.7 GHz 模擬場形圖 39 圖 3.28 鏡像擺放 2x2 天線陣列在 14.25 GHz 模擬場形圖 39 圖 3.29 鏡像擺放 2x2 天線陣列在 11.7 GHz 之 3D 場形圖 40 圖 3.30 鏡像擺放 2x2 天線陣列在 14.25 GHz 之 3D 場形圖 40 圖 3.31 鏡像擺放 2x2 天線陣列之反射係數圖 42 圖 3.32 鏡像擺放 2x2 天線陣列之隔離度圖 42 圖 3.33 提出之雙圓極化天線陣列 4x4 架構 44 圖 3.34 提出之雙圓極化天線陣列 8x8 架構 44 圖 3.35 提出之雙圓極化 4x4 天線陣列在 11.7 GHz 模擬場形圖 45 圖 3.36 提出之雙圓極化 4x4 天線陣列在 14.25 GHz 模擬場形圖 45 圖 3.37 提出之雙圓極化 4x4 天線陣列在 11.7 GHz 之軸比圖 46 圖 3.38 提出之雙圓極化 4x4 天線陣列在 14.25 GHz 之軸比圖 46 圖 3.39 提出之雙圓極化 8x8 天線陣列在 11.7 GHz 模擬場形圖 48 圖 3.40 提出之雙圓極化 8x8 天線陣列在 14.25 GHz 模擬場形圖 48 圖 3.41 提出之雙圓極化 8x8 天線陣列在 11.7 GHz 之軸比圖 49 圖 3.42 提出之雙圓極化 8x8 天線陣列在 14.25 GHz 之軸比圖 49 圖 3.43 天線陣列 8x8 波束掃描饋入相位差示意圖 52 圖 3.44 雙圓極化 8x8 天線陣列在 11.7 GHz 之 XZ 平面波束掃描圖 53 圖 3.45 雙圓極化 8x8 天線陣列在 11.7 GHz 之 YZ 平面波束掃描圖 53 圖 3.46 雙圓極化 8x8 天線陣列在 14.25 GHz 之 XZ 平面波束掃描圖 54 圖 3.47 雙圓極化 8x8 天線陣列在 14.25 GHz 之 YZ 平面波束掃描圖 54 圖 4.1 設計之Ku頻段雙工器結構圖 57 圖 4.2 設計之 X/Ku 頻段雙工器反射係數圖 58 圖 4.3 設計之 X/Ku 頻段雙工器插入損失圖 58 圖 4.4 雙工器與L5天線層銜接架構圖 59 圖 4.5 帶通濾波器 Rx 端參數圖 60 圖 4.6 帶通濾波器 Tx 端參數圖 60 圖 4.7 雙工器與天線銜接架構之反射係數圖 61 圖 4.8 雙工器與天線銜接架構之隔離度圖 61 圖 4.9 天線陣列 8x8 架構與 IC 連接走線圖 (邊緣部分) 63 圖 4.10 天線陣列 8x8 架構部分與 IC 連接走線圖 (中間部分) 64 圖 4.11 雙工器 Rx 端與天線銜接架構之反射係數圖 65 圖 4.12 雙工器 Tx 端與天線銜接架構之反射係數圖 65 圖 4.13 設計之 Rx 頻段之饋入網路圖 67 圖 4.14 設計之 Tx 頻段之饋入網路圖 67 圖 4.15 設計之 Rx 頻段饋入網路反射係數圖 68 圖 4.16 設計之 Tx 頻段饋入網路反射係數圖 68 圖 4.17 設計之 Rx 頻段饋入網路插入損失圖 69 圖 4.18 設計之 Tx 頻段饋入網路插入損失圖 69 圖 4.19 升降頻系統 (a) 升頻系統架構圖 (b) 降頻系統架構圖 70 圖 4.20 升降頻器量測 (a) 升頻器照片 (b) 降頻器照片 71 圖 4.21 將 IF = 3.5 GHz 升頻至不同 RF 頻率之量測功率比較圖 73 圖 4.22 將 IF = 3.5 GHz 升頻至不同 RF 頻率之量測增益比較圖 73 圖 4.23 將不同 RF 頻率降頻至 IF = 3.5 GHz 之量測功率比較圖 74 圖 4.24 將不同 RF 頻率降頻至 IF = 3.5 GHz 之量測增益比較圖 74 圖 4.25 將 IF = 3.5 GHz 升頻至不同頻率之量測增益曲線 75 圖 4.26 升降頻器配合SDR量測示意圖 75 圖 4.27 在 11 GHz 搭配 SDR 量測之 64-QAM 星座圖 76 圖 4.28 在 14 GHz 搭配 SDR 量測之 64-QAM 星座圖 76 表目錄 ________________________________________ 表 2.1 三頻雙極化平面天線陣列[3] 4 表 3.1 提出之雙圓極化天線參數表 14 表 3.2 雙極化天線堆疊結構 16 表 3.3 雙極化天線鑽孔饋入參數表 17 表 3.4 雙圓極化 2x2 天線陣列饋入相位表 37 表 3.5 雙圓極化天線陣列在 11.7 GHz 天線增益比較 50 表 3.6 雙圓極化天線陣列在 14.25 GHz 天線增益比較 50 表 3.7 天線陣列 8x8 架構波束掃描相位參數表 55 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 雙工器 | zh_TW |
| dc.subject | 波束成形 | zh_TW |
| dc.subject | 低軌衛星 | zh_TW |
| dc.subject | 相位陣列天線 | zh_TW |
| dc.subject | 雙圓極化天線 | zh_TW |
| dc.subject | phased array antenna | en |
| dc.subject | beamforming | en |
| dc.subject | diplexer | en |
| dc.subject | low-orbit satellite | en |
| dc.subject | Dual-circular-polarization antenna | en |
| dc.title | 應用於 X/Ku-Band 低軌衛星通訊地面站雙圓極化陣列 天線模組設計 | zh_TW |
| dc.title | Design of Dual-Circular-Polarization Phased-Array Antenna Module for X/Ku-Band Low-Orbit Satellite Communication Base Station | en |
| dc.date.schoolyear | 109-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 吳宗霖(Hsin-Tsai Liu),張家宏(Chih-Yang Tseng),廖文照,蕭才文 | |
| dc.subject.keyword | 雙圓極化天線,低軌衛星,相位陣列天線,雙工器,波束成形, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Dual-circular-polarization antenna,low-orbit satellite,phased array antenna,diplexer,beamforming, | en |
| dc.relation.page | 80 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202104180 | |
| dc.rights.note | 同意授權(限校園內公開) | |
| dc.date.accepted | 2021-10-27 | |
| dc.contributor.author-college | 電機資訊學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 電信工程學研究所 | zh_TW |
| dc.date.embargo-lift | 2026-10-26 | - |
| 顯示於系所單位： | 電信工程學研究所 | |
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