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低剖面圆极化天线与双频圆极化天线设计与实现

发布时间:2020-12-24 17:24
  基于人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor,AMC)的圆极化天线利用人工磁导体的同相反射特性来降低圆极化天线的剖面,在近年来受到了人们广泛的关注。同时,印刷单极子(Printed Monopole)通常作为一种实现双频圆极化天线的天线类型,具有结构简单、易于加工、低成本等优点,使其也成为圆极化天线领域的研究热点。因此,基于这些热点,本文主要研究圆极化天线的低剖面、双频等特性的设计和实现方法。针对天线的低剖面设计,本文提出了一种基于AMC的平行对称偶极子圆极化天线。该天线由辐射单元、AMC单元及馈电单元构成,并对比PEC与AMC作为天线的反射板时天线性能。实验结果表明,当加载AMC时天线高度可以降低到0.066λ0:同时,该天线轴比小于3dB的带宽为150MHz(2.34-2.49 GHz),且在该带宽内天线的反射参数(S11)均小于-10dB。针对天线的多频设计,本文设计并制作了一款可以同时覆盖5.2/5.8GHz-WLAN、2.5/3.4GHz-WiMAX及5.5GHz-WiFi频段的双频圆极化单极子天线。该天线利用微带线馈电,其组成部分L、E型单极子... 

【文章来源】:南京师范大学江苏省 211工程院校

【文章页数】:54 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

低剖面圆极化天线与双频圆极化天线设计与实现


图1.3双频圆极化微带缝隙天线的几何结构??(a)正面结构(b)背面结构??

圆极化微带天线,双频,天线结构,天线


Z? ̄ ̄?Y??X??图1.3双频圆极化微带缝隙天线的几何结构??(a)正面结构(b)背面结构??如图1.4所示为T.?RamaRao和Ramya.?R.设计的双频圆极化微带天线[29],一??种用于车载无线通信,该天线优势为尺寸小、较低的交叉极化和结构简单,分别??在2.45GHz和5.50GHz实现圆极化波,低频段和高频频段,其反射系数Su分别??约为2.20-2.5丨GHz和5.29-5.65GHZ;低频与高频的轴比小于3dB带宽分别为??1.91-2.63GHZ和5.41-5.63GHZ。带宽覆盖WLAN和WiFi通信系统,天线结构简??单,易于加工。??NV?????W1?? ̄W3?W2.?"??图1.4双频圆极化微带天线的结构??如图1.5所示为Jui-Han?Lu和Chong-Wei?Liou设计的一种采用双频圆极化微??5??

结构图,传输线,结构示意图,反射系数


来近似达到PMC的效果,AMC结构便由此诞生。??Z??图2.1电磁波入射AMC结构示意图??我们通过传输线理论对PEC以及PMC结构的作用机理进行分析,利用等效??传输线法,设一条无损传输线,其结构图如2.2所示,图中Z,,,为输入阻抗,??为特性阻抗,ZiS传输线负载。??I??U〇?Q??I??!?z。?A??r?r-\>?11?Zl??I??l〇?6??I??图2.2传输线结构示意图??由此可得等效电路的反射系数为:??r?_?_?Z0??"Z,”?+?Z0?(2.2)??式中,么为特性阻抗,Zi为传输线负载,p为反射系数的相角。而由边界??条件可知,当PEC结构反射相位为180°时,反射系数为-1,此刻终端为短路状??态;而当PMC结构反射相位为(T时,反射系数为1,此时终端为开路状态。??2.1.2?AMC结构带宽定义??本文AMC的结构只可在特定的频率处表示为非常大的阻抗

【参考文献】:
期刊论文
[1]改进的宽带人工磁导体结构[J]. 闫敦豹,高强,付云起,张国华,袁乃昌.  电波科学学报. 2005(05)

博士论文
[1]人工磁导体结构及其应用研究[D]. 闫敦豹.国防科学技术大学 2006
[2]广义电磁谐振与EBG电磁局域谐振研究及应用[D]. 李龙.西安电子科技大学 2005

硕士论文
[1]人工磁导体结构的研究及在天线中的应用[D]. 王倞婧.南京理工大学 2012
[2]高阻抗表面EBG结构天线应用的研究[D]. 顾莹莹.东南大学 2006



本文编号:2936033

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