基于EBG结构的多频天线与陷波超宽带天线的研究

发布时间：2017-11-08 09:37

  本文关键词：基于EBG结构的多频天线与陷波超宽带天线的研究

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【摘要】：近年来随着各种无线终端的普及,无线通信技术由于其方便快捷的特点发展迅速,天线作为无线通信系统中的核心器件,也面临着高增益、低剖面、小型化的高要求。电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)具有两个重要的特性,表面波带隙特性和同相反射带隙特性。利用电磁带隙结构的带隙特性可以提升天线的性能。另一方面,已经存在的无线局域网(WLAN)系统和全球微波互联接入(WiMAX)系统与超宽带(UWB)系统会互相干扰,为了减小系统之间的相互干扰,可以设计具有陷波特性的超宽带天线实现在天线端对干扰信号进行滤除。 根据以上背景,论文主要包括了以下几个方面的工作： 首先,提出了EBG结构两种带隙的等效电路模型,根据该模型,分别对表面波带隙和反射相位带隙做了理论分析,并结合天线设计分析了如何利用对应的带隙改善天线的性能,然后总结了在HFSS软件中对两种带隙的建模分析方法。 其次,研究设计具有双同相反射区的人造磁导体(Artificial Magnetic Conductor, AMC)结构,将其作为反射板与双频天线结合,通过合理的参数调节,设计出同时满足低剖面和高增益的单向辐射双频单极子天线。具体而言,通过将一种双频AMC结构加载到一种G形双频天线的正下方,在保持天线较低剖面的情况下,在WLAN系统中的2.4-GHz频段内最大增益达到7.2dBi,最大增益平均增加3.1dB,在中心频点2.45GHz处,背向辐射减小14.1dB；在5.2-GHz频段内最大增益达到7.2dBi,最大增益平均增加3.4dB,在中心频点5.25GHz处,背向辐射减小13.7dB,实现天线的单向辐射。通过该方法设计的双频天线将适用于WLAN双频通信系统中。为了进一步验证AMC反射板对天线性能的改善,还研究了将AMC结构用作一款双T形单极子天线的反射板对天线性能的影响。 最后,介绍了陷波超宽带天线。采用基于馈线与基于辐射贴片相结合的方法实现了一个带宽可控的双陷波和三陷波超宽带天线,该多陷波超宽带天线可以用来滤除来自WiMAX (3.3-3.6GHz)和WLAN (5.15-5.35GHz,5.725-5.825GHz)系统信号的干扰。该方法实现简单,且能独立调节各阻带的带宽和中心频点,由于各阻带单元的空间的隔离性,因此当调节一个阻带时不会影响其他阻带的特性。文中还针对结合方法的独立调节特性分别从S参数和阻抗两方面进行了理论分析。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822.8

【共引文献】

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1 韩曹政;唐晋生;李睿;;基于高阻抗表面的螺旋天线设计[J];现代电子技术;2014年05期

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3 穆欣;;加载EBG反射板的圆极化偶极子天线[J];现代导航;2015年02期

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3 胡伟;波导缝隙阵列天线与印刷缝隙单元天线研究[D];西安电子科技大学;2013年

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本文编号：1156606