无线通信系统小型化多频天线设计

发布时间：2018-09-18 17:54

【摘要】：在无线通信系统中,天线是必不可少的关键部件之一。目前,智能城市建设、物联网工程实施,以及移动通信终端的不断更新换代,推动着无线通信技术迅猛发展。为满足无线通信多方位的需求,小型化、多频段已成为天线设计新方向。本论文对无线通信系统的小型化、多频段天线设计方法进行了研究。在深入研究微带单极子天线理论的基础上,讨论了小型化、多频段天线的常用设计方法,设计了三种具有不同特点的、小型化、多频段微带单极子天线,进行了仿真分析与实验研究。论文设计的三种小型化多频段天线分别是:具有较宽带宽的、包含圆形辐射贴片的、四半环状三频微带单极子天线;回波损耗较低的、包含花形辐射贴片的、环状三频微带单极子天线;以及可实现频率可重构特性的、包含圆形辐射贴片的、花状多频微带单极子天线。三款天线均采用了带圆形缺陷的拱形接地结构,从而获得了良好的阻抗匹配和带宽。此外,三款天线都具备尺寸小、馈电方式简单、易于加工与集成、增益较高的特点,其辐射方向图全向性良好,都可同时工作在2.4GHz蓝牙、2.4GHz/5.8GHz无线射频识别(RFID)、2.4GHz/5.2GHz/5.8GHz无线局域网(WLAN)和2.5GHz/3.5GHz/5.5GHz全球微波无线互联网(WiMAX)的通信频段上。对上述三种天线都制作了天线实物并进行了参数测试,结果表明天线仿真与实测结果吻合较好,三款天线均能满足无线通信系统的技术要求。
[Abstract]:Antenna is one of the most important components in wireless communication system. At present, the construction of intelligent cities, the implementation of the Internet of things project, and the continuous upgrading of mobile communication terminals, promote the rapid development of wireless communication technology. In order to meet the demand of wireless communication, miniaturization, multi-band has become a new direction of antenna design. In this paper, the miniaturization and multi-band antenna design of wireless communication system are studied. On the basis of deeply studying the theory of microstrip monopole antenna, the common design methods of miniaturization and multi-band antenna are discussed, and three kinds of microstrip monopole antenna with different characteristics, miniaturization and multi-band microstrip monopole antenna are designed. Simulation analysis and experimental research are carried out. The three miniaturized multi-band antennas designed in this paper are: those with wider bandwidth, including circular radiation patch, four-semicyclic three-frequency microstrip monopole antenna, and those with lower echo loss, including flower-shaped radiation patch. The annular three-frequency microstrip monopole antenna and the flower-shaped multi-frequency microstrip monopole antenna which can realize the frequency reconfigurable characteristics including circular radiation patch. All three antennas are arched with circular defects, thus obtaining good impedance matching and bandwidth. In addition, the three antennas have the characteristics of small size, simple feed mode, easy processing and integration, high gain, and good omnidirectional radiation pattern. Both can work simultaneously on the communication band of 2.4GHz Bluetooth 2.4GHz / 5.8GHz Radio Frequency Identification (RFID) (RFID) 2.4GHz / 5.2GHz WLAN (WLAN) and 2.5GHz/3.5GHz/5.5GHz Global Microwave Wireless Internet (WiMAX) (WiMAX). The results show that the antenna simulation is in good agreement with the measured results, and the three antennas can meet the technical requirements of wireless communication system.
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN828

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 姚广锋,王积勤;半球型介质加载的单极子天线的全波分析[J];宇航计测技术;2005年01期

2 阮成礼;王春;;小型化准分形加载单极子天线[J];电波科学学报;2006年05期

3 朱永忠;李萍;;一种新型超宽带平面单极子天线[J];电子器件;2007年03期

4 邱景辉;王楠楠;钟玲玲;邓维波;;带寄生单元宽带单极子天线研究[J];电波科学学报;2008年06期

5 瞿荣;张弘;何培宇;唐丹;任柯昱;;一种新型超宽带平面单极子天线的设计[J];四川大学学报(自然科学版);2008年03期

6 刘聪;薛锋章;;一种用于隧道覆盖的超宽带单极子天线[J];电讯技术;2010年10期

7 常树茂;;基于左手材料的复合单极子天线研究[J];西安邮电学院学报;2011年03期

8 徐海洋;张厚;梁建刚;王洪光;;新型超宽带单极子天线的设计[J];电讯技术;2011年08期

9 吴毅强;邓淼;廖昆明;曾永安;周辉林;;一种新型超宽带单极子天线设计与仿真[J];电子元件与材料;2012年07期

10 周碧峰;;新型的圆板加载单极子天线[J];制导与引信;1992年04期

相关会议论文 前10条

1 王慧慧;李弘;尤玮;;微波单极子天线的设计以及在碰撞等离子体中的测量研究[A];第十四届全国等离子体科学技术会议暨第五届中国电推进技术学术研讨会会议摘要集[C];2009年

2 孙永志;李庭;王伟光;陈秋林;王一笑;赵旭;;超宽带平面单极子天线的分析和设计[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

3 曹祥玉;项铁明;梁昌洪;;机载单极子天线立体方向图研究[A];2001年全国微波毫米波会议论文集[C];2001年

4 李莉;周治立;洪劲松;王秉中;;一种新颖的结构紧凑型超宽带单极子天线设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2011年

5 黄攀;焦永昌;姜华;朱杰;江晖;;用于无线局域网的三频印刷单极子天线[A];2007年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2007年

6 盖硕;焦永昌;朱沛;杨亚兵;弓金刚;;一种新颖的应用于无线局域网的小型化单极子天线[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

7 李超;刘英;龚书喜;;小型共面波导馈电超宽带单极子天线设计[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

8 张秋艺;褚庆昕;;一种应用于WLAN/WiMAX的三频双环印刷单极子天线[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2009年

9 凡守涛;尹应增;王耀召;李勤毅;;用于WLAN的多频印刷单极子天线[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

10 梅征;傅光;张志亚;范一鹏;张涛;;一种应用于WLAN的双频对称型单极子天线[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前2条

1 田应伟;双频全数字高频海洋雷达研制及相关问题研究[D];武汉大学;2015年

2 余彦民;顶部分形加载单极子天线的研究[D];南京理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 李格漩;基于矩量法的平板单极子天线拓扑优化设计[D];大连理工大学;2015年

2 颜均;超宽带小型化天线研究[D];国防科学技术大学;2013年

3 侯梓叶;无线通信系统小型化多频天线设计[D];天津大学;2014年

4 王兴政;具有多个阻带的超宽带平面单极子天线设计[D];西安电子科技大学;2010年

5 李恬;基于LTCC技术小型化天线设计与研究[D];电子科技大学;2010年

6 康春华;对地无关天线的研究与探索[D];苏州大学;2010年

7 王春;HF全向宽带小型化单极子天线的研究与实现[D];电子科技大学;2006年

8 聂远铮;短波宽带小型化单极子天线研究[D];电子科技大学;2007年

9 吴凌华;基于CST、ADS软件的短波天线联合设计[D];电子科技大学;2011年

10 储嘉慧;VHF/UHF机载宽带天线小型化研究[D];电子科技大学;2009年

，

本文编号：2248669