基于电光调制的超宽带无线接收天线的研究

发布时间：2018-08-11 16:49

【摘要】：UWB通信技术即超宽带通信技术,它广泛应用于短距离的无线通信系统中,信号带宽达到GHz量级。在UWB通信中,UWB天线作为UWB系统信号接收部分的一个关键组件,因此UWB天线的设计是一个热门的课题。本文首先介绍了超宽带天线的历史发展和最新研究状况,对超宽带天线的一些基础理论进行了研究,给出了基础贴片天线的设计方法,以及HFSS软件设计天线的主要过程。本文主要的研究内容如下:1、针对FCC规定的7.5GHz带宽的民用通信频段,基于矩形贴片天线的研究,设计了一款多边形的超宽带贴片天线,新型的多边形天线有效带宽达到了14GHz,并且在整个频带内有较好的匹配性。2、在多边形贴片天线研究结果的基础上,重新设计了一种改进型的贴片天线结构,这种结构是由圆和椭圆相截而成。对不同的两种椭圆相截结构分别进行了研究,最终结构天线的带宽,得到了进一步的拓展。接着以改进型帖片天线为基础,用电流分布裁剪的方法对天线进行了小型化设计,小型化后天线的性能相比有略微的下降,但是大大减小了天线的总面积。3、考虑到超宽带通信与现有的窄带通信频带的重叠,对超宽带通信会产生一些干扰,所以对小型化后的改进型椭圆贴片天线进行了陷波功能的设计。用在辐射体上开U形槽的基本方法,设计了在3.75GHz陷波的单陷波天线,以及在3.75GHz和5.5GHz两个频带陷波的双陷波功能天线,仿真结果表明陷波天线达到了设计的要求。
[Abstract]:UWB communication technology is called ultra-wideband communication technology. It is widely used in short-range wireless communication systems, and the signal bandwidth reaches the GHz level. In UWB communication, UWB antenna is regarded as a key component of the signal receiving part of UWB system, so the design of UWB antenna is a hot topic. In this paper, the history and the latest research status of UWB antenna are introduced, some basic theories of UWB antenna are studied, the design method of basic patch antenna and the main process of antenna design with HFSS software are given. The main contents of this paper are as follows: 1. Aiming at the civil communication band of 7.5GHz bandwidth specified by FCC, a polygon ultra-wideband patch antenna is designed based on the research of rectangular patch antenna. The effective bandwidth of the new polygon antenna is up to 14 GHz, and it has a good matching property in the whole frequency band. Based on the research results of the polygon patch antenna, an improved patch antenna structure is designed. This structure consists of a circle and an ellipse. Two kinds of elliptical phase truncated structures are studied, and the bandwidth of the antenna is further expanded. Then, based on the improved patch antenna, the antenna is miniaturized with the method of current distribution clipping. The performance of the miniaturized antenna is slightly lower than that of the modified patch antenna. However, the total area of antenna. 3 is greatly reduced. Considering the overlap between UWB communication and the existing narrowband communication band, there will be some interference with UWB communication. So the notch function of the improved elliptical patch antenna after miniaturization is designed. A single notch antenna with 3.75GHz notch and a dual notch antenna with two frequency bands 3.75GHz and 5.5GHz are designed by using the basic method of opening U-groove on the radiator. The simulation results show that the notch antenna meets the design requirements.
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN822.8

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本文编号：2177623