基于CPW滤波天线研究与设计

发布时间：2017-08-17 17:42

  本文关键词：基于CPW滤波天线研究与设计

  更多相关文章： CPW 滤波天线 滤波器 天线 小型化

【摘要】：天线与射频前端的集成度,影响着无线通讯设备尤其是各种便携式设备的小型化、集成化的发展。当前,对滤波天线(filtering antenna)研究,即将天线和滤波器集成化的研究,已经成为射频系统领域的一个重要研究热点。现有的滤波天线存在面积大、带宽窄等缺陷。本论文基于这样的背景,在研究滤波天线已有文献成果的基础上,提出将共面波导(CPW,coplanar waveguide)与滤波天线相结合的思路,以达到将滤波器和天线集成设计,减小整体尺寸,同时保证滤波天线能够继承滤波器和天线各自特性的设计目的。在具体的研究工作中,采用EDA软件建模仿真和实验验证的方法,具体得到了两款基于CPW结构的新的滤波天线。这两款滤波天线具有尺寸小、边带选择性好等特点。另外,论文还完成了一款超宽带(ultra-wideband,UWB)滤波器的分析研究。本文研究的主要内容包括:1、借鉴耦合带通滤波器的综合设计方法,建立滤波天线的等效RLC电路模型,梳理了滤波器和天线集成设计方法与步骤;2、提出并研究了基于CPW馈电结构的滤波天线。通过CPW特性的研究,利用CPW传输线构建1/4波长开路枝节谐振器,枝节加载矩形环谐振器,CPW菱形谐振器,并将其应用于滤波天线设计中,最后分别实现了单频滤波天线、双频滤波天线、及超宽带滤波器的设计;3、对所设计的基于CPW馈电结构的两款滤波天线进行仿真及测试验证,测试结果与仿真数据吻合较好;4、结合超宽带滤波天线研究与设计的需要,论文还完成一款基于CPW的超宽带滤波器的仿真分析与设计。本文通过仿真分析与实验验证,说明了基于CPW馈电结构的滤波天线的优越性,以及这种设计方法的可行性。本论文所完成的研究工作对滤波天线的工程应用有一定的参考价值。
【关键词】：CPW 滤波天线 滤波器 天线 小型化
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713;TN827
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势11-18
• 1.2.1 滤波天线的发展状况11-15
• 1.2.2 CPW结构的发展与应用15-18
• 1.2.3 本论文的动机18
• 1.3 论文的主要工作及内容安排18-20
• 1.3.1 论文的主要工作18
• 1.3.2 论文的内容安排18-20
• 第二章 滤波天线的综合设计方法研究20-36
• 2.1 滤波器的基本原理及特性20-23
• 2.2 天线基本知识23-28
• 2.2.1 天线特性23-24
• 2.2.2 天线的基本参数24-28
• 2.3 耦合谐振带通滤波器的综合方法28-33
• 2.4 滤波天线的综合设计方法33-35
• 2.5 小结35-36
• 第三章 基于CPW传输线的谐振器研究36-44
• 3.1 共面波导（CPW）传输线36-38
• 3.2 1/4 波长开路枝节谐振结构38
• 3.3 枝节加载矩形环谐振器38-41
• 3.4 共面波导菱形谐振器41-43
• 3.5 小结43-44
• 第四章 基于CPW滤波天线研究44-64
• 4.1 基于 1/4 波长开路枝节的单频带滤波天线44-51
• 4.1.1 非对称共面带线（ACS）馈电结构44-46
• 4.1.2 单频带滤波器基本结构46-49
• 4.1.3 仿真及测试结果分析49-51
• 4.2 基于枝节加载矩形环谐振器的双频带滤波天线综合设计51-58
• 4.2.1 二阶双通带滤波器52-54
• 4.2.2 双通带滤波天线综合设计54-55
• 4.2.3 仿真及测试结果分析55-58
• 4.3 基于菱形谐振器的超宽带滤波天线综合设计58-62
• 4.3.1 超宽带滤波器结构58-60
• 4.3.2 超宽带滤波天线综合设计60-62
• 4.4 小结62-64
• 第五章 结论与展望64-66
• 5.1 全文工作总结64
• 5.2 未来工作展望64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-72
• 攻硕期间取得的研究成果72-73

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本文编号：690305