寬帶小型化天線及多頻帶-超寬帶印刷天線研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的飛速發(fā)展,通信電子設(shè)備的體積日益小型化,其處理信息的能力也日益智能化與寬帶化。相應(yīng)地,系統(tǒng)對天線也提出了越來越高的要求,不僅要求其適應(yīng)電子設(shè)備小型化的發(fā)展趨勢,還要求其同時滿足電性能指標(biāo),特別是帶寬和效率。因此,天線的多頻化、寬帶化和小型化成為大勢所趨。本文結(jié)合科研課題,以寬帶天線小型化、多頻帶及超寬帶印刷天線為設(shè)計目標(biāo),對天線的寬帶化、小型化以及多頻帶/超寬帶印刷天線進行了深入研究。作者的主要工作和成果可以概括為以下

2、幾點:
　　 1.研究了幾種寬帶套筒天線。首先提出了一種雙扼流套結(jié)構(gòu)的套筒天線,很好地解決了單極套筒天線對地板的依賴,對天線的小型化起到了積極的作用。同時提出了一種頂加載結(jié)構(gòu)的開式套筒天線,利用頂部加載降低天線高度,達(dá)到小型化目的。由于開式套筒結(jié)構(gòu)不具有旋轉(zhuǎn)對稱性,天線水平面的方向圖不圓度稍差,考慮天線全向輻射的工作要求,對天線的結(jié)構(gòu)進行了改進,提高了天線物理結(jié)構(gòu)的對稱性從而有效地改善了天線方向圖特性。
　　 2.研究了

3、幾種現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)中的多頻或?qū)拵в∷⑻炀€。首先提出了一種頂加載的工作于無線局域網(wǎng)(WLAN)的多頻段印刷開式套筒天線。頂加載和開式套筒結(jié)構(gòu)有效地實現(xiàn)了天線多頻工作特性。其次,提出了一種共面波導(dǎo)饋電平面開式套筒天線,共面波導(dǎo)中心金屬導(dǎo)帶以及接地板均采用漸變結(jié)構(gòu),天線采用開式套筒結(jié)構(gòu),并加入了一個倒L型寄生貼片,以最大程度展寬天線帶寬,實現(xiàn)天線多頻工作的目標(biāo)。還在此基礎(chǔ)上提出了一種組合輻射體開式套筒寬帶平面天線,輻射體由三部分構(gòu)成,特殊的

4、輻射體結(jié)構(gòu)使天線獲得較寬的工作帶寬,可以同時支持WiMAX系統(tǒng)(3.3—3.7 GHz),以及IEEE802.11a WLAN系統(tǒng)。最后提出了一種頂加載共面波導(dǎo)饋電多頻平面天線,輻射體上引入兩對帶狀分支線,并且在頂部采用一個可以看作是頂負(fù)載的倒置多邊形,它有效地減小了天線的尺寸,同時輻射體以及饋線的漸變結(jié)構(gòu)都對天線帶寬的展寬起到了積極的作用。對所設(shè)計的天線進行了實物測試,實驗結(jié)果很好地驗證了天線良好的輻射性能和實用性。
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5、.對超寬帶天線的陷波特性以及極寬帶寬的超寬帶天線進行了研究。首先,通過在橢圓形印刷單極天線中嵌入縫隙的方法使天線在WLAN頻段呈現(xiàn)出較大的駐波系數(shù),即生成了所謂的陷波特性,討論了縫隙對陷波特性的影響。其次,提出了一種覆蓋整個3.1-40GHz頻段的超寬帶天線,采用在輻射體和地板上開槽的方法展寬天線帶寬,討論了開槽尺寸對天線帶寬性能的影響。加工了天線模型并進行了測試,實測結(jié)果表明,文中所提出的天線具有良好的帶寬和方向圖特性。