无线通信系统中小型化宽带天线的研究与设计
发布时间：2021-04-01 17:43
随着现代无线通信技术的飞速发展,各种移动设备要求天线小型化和宽频带。同时,为了解决信号传输过程中多径衰落的问题,极化分集技术也得到了广泛的研究和利用。因此本文主要研究了两种小型化的宽带天线和一种小型化的超宽带极化分集天线,主要内容如下：1)提出了一种小型化的多频宽带平面手机天线,其介质基板厚度为0.8 mm,尺寸大小为13 mm×32 mm.天线辐射单元位于介质板上表面,主要由一些弯折的条带线构成,这些条带线可以产生三个频率谐振点即900 MHz、1800 MHz和2400 MHz。通过把辐射贴片上的条带线进行弯折,减小了天线的尺寸,同时通过合理设计和调整各条带线的位置,利用它们之间的缝隙耦合产生了新的相邻的谐振模式,从而展宽了天线带宽。该天线的工作带宽为825 MHz-975 MHz和1450 MHz-2775 MHz,具有小型化、宽带宽、多频段、易于加工等特性,可以应用于现代流行的超薄智能手机中。2)提出了一种小型化的宽带平面单极天线,它由一个开H型缝隙的正方形辐射贴片和插入了H型槽导体平面的地组成,其中辐射单元位于介质板上表面,地位于介质板的下表面,介质基板的厚度h为0.8 mm...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１多频印刷环形手机天线结构图??
的平均隔离度达到了３０?ｄＢＷ上。文献［４２］－［４４］将两个结构相同的天线福射单元相互??垂直放置，从而组成极化分集天线，如文献［４３］提出的分集双Ｔ印刷天线，其结构示??意图如图１．２。文献［４５］提出了一个宽带环形缝隙极化分集天线，作者通过独立地控??制天线馈电点的位置，使天线狙抗更容易匹配，同时也能减小天线尺寸，增加天线??工作带宽。??ｚＬｘ右天??左天线??ｒＨｉ?Ｉ??图１．２分集双Ｔ印刷天线几何模型??１．３天线的宽帯技术??学术界提出了许多展宽天线阻抗带宽的技术，常见的主要有下几种：??Ｕ降低等效谐振电路的Ｑ值??这种方法一般是通过増加介质板的厚度或减小其介电常数来实现的，比较方便??实现，文献［４６］－［４７］在微带天线的设计中引入了可Ｗ调节厚度的Ｖ形和模形空气隙，??使得微带天线的阻抗带宽和传统微带天线相比大为増加，但是却产生了制作复杂且??不易共形等缺点。??２）多谐工作的方法ＷＳＨＳＷ??设计天线时，为了増加天线带宽，可Ｗ添加谐振单元或者利用产生高次模的方??法，使一个通带产生多个谐振模式，从而增加天线带宽。文献［４９］提出了一种平面立??频单极手机天线
５．?２极化分集天线的设计??５．?２．?１天线的结构??本章所设计天线的结构示意图如图５．１，它由两个超宽带天线组成，其中Ａｎｔ＿ｌ??是一个阶梯型的超宽带渐变缝隙天线，它的微带馈线Ｐ６Ｘ巧位于介质基板的顶层，??而关于Ｙ轴对称的阶梯型渐变槽线结构位于介质基板的底层，天线的工作带宽主要??受这个阶梯形结构的尺寸所影响，同时它也能更好地与另一天线组合并形成小型化??的极化分集天线。Ａｎｔ＿２是一个小型的正方形单极天线，通过在福射贴片上开Ｈ型??缝隙和在地面插入Ｈ型槽导体平面可Ｗ增加天线的工作带宽。天线介质基板的厚度??为０．８?ｍｍ，介电常数为２．２，尺寸为２６?ｍｍ?Ｘ?３８?ｍｍ。优化所得参数的具体大小见表??５．１．??＾?ｉ／ｉ?Ａｎｔ＿２?微带巧线／，３?＼??？惟片＿Ｙ??一?Ｗ产丄３女Ｊ句?Ｐｐ?—＾３拓??ｖｙｓ?Ａｎｔ—２?－Ｔ?—??Ｈ?／ｓ?Ｉ?／?■＞￣＾—ｐｉ—?１??＇Ｉ＊…．—Ｈ?Ａｎｔ＿ｌ?／Ｘ?Ｊ?Ａｎｔ?２??ｈ—￣４?－??．?巡ｊ?ｌｉ?Ａｎｔ＿ｌ??ｆ?＾?ｒ?Ａｎｔ＿ｌ微带馈线??／Ｉ。［／ｓ?．?巧?ｔ?一端口?１??（ａ）地面?（ｂ）辅批贴片??图５．１极化分集天线的结构巧意图???????表５．１｜天
【参考文献】：
期刊论文
[1]六频段手机天线的设计[J]. 赵国煌,王安国,陈彬. 电子测量技术. 2012(06)
[2]共面波导馈电超宽带天线研究[J]. 吴毅强,邓淼,廖昆明,周辉林,胡少文. 电子元件与材料. 2012(06)
[3]手机内置平面单极天线的多频与宽带技术研究[J]. 阳振宇,虞春. 现代传输. 2012(01)
[4]一种双频PIFA手机天线的设计与仿真[J]. 刘海强,李智. 舰船电子工程. 2011(12)
[5]分集接收抗多径衰落性能及在隧道模型中仿真[J]. 张会清,王普,高学金,任明荣. 电波科学学报. 2010(04)
[6]平面三频单极子手机天线设计[J]. 周彬,逯贵祯,杨旗. 微波学报. 2010(S2)
[7]小型化多频带微带天线的设计[J]. 史马敏,郭陈江. 计算机测量与控制. 2010(03)
[8]一种新型超宽带渐变槽线天线设计[J]. 宋跃,焦永昌,张福顺,王乃彪. 西安电子科技大学学报. 2009(06)
[9]应用于无线通信的小型化极化分集天线[J]. 王雯雯,张文梅. 测试技术学报. 2009(05)
[10]一种新型超宽带平面单极天线的设计[J]. 施胜杰,郭辉萍. 通信技术. 2009(01)
博士论文
[1]无线通信系统中天线的优化与设计[D]. 马捷.西安电子科技大学 2011
[2]小型平面天线宽带化技术的研究[D]. 黄晓东.南京邮电大学 2011
[3]小型、宽频带/多频段平面印刷天线的研究与设计[D]. 邓超.西安电子科技大学 2010
[4]小型微带天线分析与设计[D]. 任王.浙江大学 2008
硕士论文
[1]多频宽带平面手机天线研究[D]. 刘汉江.华南理工大学 2013
[2]基于LTE系统的无线信号传播特性及室外覆盖预测的研究[D]. 刘海红.北京邮电大学 2013
[3]应用于4G通信的LTE手机天线研究[D]. 万慷.南京邮电大学 2012
[4]高性能超宽带分集天线的设计与研究[D]. 陈云.南京邮电大学 2012
[5]多功能手机天线及低噪声放大器的设计[D]. 赵超.大连海事大学 2011
[6]用于手机的小型化多频宽带天线研究[D]. 张婷.华南理工大学 2011
[7]无线移动终端的天线设计[D]. 吴博.北京邮电大学 2011
[8]应用于移动设备的分形天线的研究与设计[D]. 马寅生.苏州大学 2011
[9]内置多频宽带小型化手机天线的设计与实现[D]. 郭兆宏.北京邮电大学 2011
[10]超宽带天线技术研究[D]. 杜立新.西安电子科技大学 2010
本文编号：3113726
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１多频印刷环形手机天线结构图??
的平均隔离度达到了３０?ｄＢＷ上。文献［４２］－［４４］将两个结构相同的天线福射单元相互??垂直放置，从而组成极化分集天线，如文献［４３］提出的分集双Ｔ印刷天线，其结构示??意图如图１．２。文献［４５］提出了一个宽带环形缝隙极化分集天线，作者通过独立地控??制天线馈电点的位置，使天线狙抗更容易匹配，同时也能减小天线尺寸，增加天线??工作带宽。??ｚＬｘ右天??左天线??ｒＨｉ?Ｉ??图１．２分集双Ｔ印刷天线几何模型??１．３天线的宽帯技术??学术界提出了许多展宽天线阻抗带宽的技术，常见的主要有下几种：??Ｕ降低等效谐振电路的Ｑ值??这种方法一般是通过増加介质板的厚度或减小其介电常数来实现的，比较方便??实现，文献［４６］－［４７］在微带天线的设计中引入了可Ｗ调节厚度的Ｖ形和模形空气隙，??使得微带天线的阻抗带宽和传统微带天线相比大为増加，但是却产生了制作复杂且??不易共形等缺点。??２）多谐工作的方法ＷＳＨＳＷ??设计天线时，为了増加天线带宽，可Ｗ添加谐振单元或者利用产生高次模的方??法，使一个通带产生多个谐振模式，从而增加天线带宽。文献［４９］提出了一种平面立??频单极手机天线
５．?２极化分集天线的设计??５．?２．?１天线的结构??本章所设计天线的结构示意图如图５．１，它由两个超宽带天线组成，其中Ａｎｔ＿ｌ??是一个阶梯型的超宽带渐变缝隙天线，它的微带馈线Ｐ６Ｘ巧位于介质基板的顶层，??而关于Ｙ轴对称的阶梯型渐变槽线结构位于介质基板的底层，天线的工作带宽主要??受这个阶梯形结构的尺寸所影响，同时它也能更好地与另一天线组合并形成小型化??的极化分集天线。Ａｎｔ＿２是一个小型的正方形单极天线，通过在福射贴片上开Ｈ型??缝隙和在地面插入Ｈ型槽导体平面可Ｗ增加天线的工作带宽。天线介质基板的厚度??为０．８?ｍｍ，介电常数为２．２，尺寸为２６?ｍｍ?Ｘ?３８?ｍｍ。优化所得参数的具体大小见表??５．１．??＾?ｉ／ｉ?Ａｎｔ＿２?微带巧线／，３?＼??？惟片＿Ｙ??一?Ｗ产丄３女Ｊ句?Ｐｐ?—＾３拓??ｖｙｓ?Ａｎｔ—２?－Ｔ?—??Ｈ?／ｓ?Ｉ?／?■＞￣＾—ｐｉ—?１??＇Ｉ＊…．—Ｈ?Ａｎｔ＿ｌ?／Ｘ?Ｊ?Ａｎｔ?２??ｈ—￣４?－??．?巡ｊ?ｌｉ?Ａｎｔ＿ｌ??ｆ?＾?ｒ?Ａｎｔ＿ｌ微带馈线??／Ｉ。［／ｓ?．?巧?ｔ?一端口?１??（ａ）地面?（ｂ）辅批贴片??图５．１极化分集天线的结构巧意图???????表５．１｜天
【参考文献】：
期刊论文
[1]六频段手机天线的设计[J]. 赵国煌,王安国,陈彬. 电子测量技术. 2012(06)
[2]共面波导馈电超宽带天线研究[J]. 吴毅强,邓淼,廖昆明,周辉林,胡少文. 电子元件与材料. 2012(06)
[3]手机内置平面单极天线的多频与宽带技术研究[J]. 阳振宇,虞春. 现代传输. 2012(01)
[4]一种双频PIFA手机天线的设计与仿真[J]. 刘海强,李智. 舰船电子工程. 2011(12)
[5]分集接收抗多径衰落性能及在隧道模型中仿真[J]. 张会清,王普,高学金,任明荣. 电波科学学报. 2010(04)
[6]平面三频单极子手机天线设计[J]. 周彬,逯贵祯,杨旗. 微波学报. 2010(S2)
[7]小型化多频带微带天线的设计[J]. 史马敏,郭陈江. 计算机测量与控制. 2010(03)
[8]一种新型超宽带渐变槽线天线设计[J]. 宋跃,焦永昌,张福顺,王乃彪. 西安电子科技大学学报. 2009(06)
[9]应用于无线通信的小型化极化分集天线[J]. 王雯雯,张文梅. 测试技术学报. 2009(05)
[10]一种新型超宽带平面单极天线的设计[J]. 施胜杰,郭辉萍. 通信技术. 2009(01)
博士论文
[1]无线通信系统中天线的优化与设计[D]. 马捷.西安电子科技大学 2011
[2]小型平面天线宽带化技术的研究[D]. 黄晓东.南京邮电大学 2011
[3]小型、宽频带/多频段平面印刷天线的研究与设计[D]. 邓超.西安电子科技大学 2010
[4]小型微带天线分析与设计[D]. 任王.浙江大学 2008
硕士论文
[1]多频宽带平面手机天线研究[D]. 刘汉江.华南理工大学 2013
[2]基于LTE系统的无线信号传播特性及室外覆盖预测的研究[D]. 刘海红.北京邮电大学 2013
[3]应用于4G通信的LTE手机天线研究[D]. 万慷.南京邮电大学 2012
[4]高性能超宽带分集天线的设计与研究[D]. 陈云.南京邮电大学 2012
[5]多功能手机天线及低噪声放大器的设计[D]. 赵超.大连海事大学 2011
[6]用于手机的小型化多频宽带天线研究[D]. 张婷.华南理工大学 2011
[7]无线移动终端的天线设计[D]. 吴博.北京邮电大学 2011
[8]应用于移动设备的分形天线的研究与设计[D]. 马寅生.苏州大学 2011
[9]内置多频宽带小型化手机天线的设计与实现[D]. 郭兆宏.北京邮电大学 2011
[10]超宽带天线技术研究[D]. 杜立新.西安电子科技大学 2010
本文编号：3113726
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