多频段微带天线的研究与设计
本文关键词：多频段微带天线的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：随着通讯行业技术的不断进步,作为发射和接收电磁波的重要部件,人们对天线的要求也越来越高。小型化、宽频带和多频带已成为目前天线的发展趋势,微带天线以其小体积、低剖面和易制作等优势,在无线通信系统终端应用中大显身手。本文介绍了天线的应用背景与发展现状,阐述了微带天线基本电参数,包括S参量、输入阻抗、带宽、效率、方向图与方向性系数、极化和增益等,讨论了微带天线工作原理以及理论分析方法,并简要描述了天线的几种馈电方法,同时探讨了天线多频化、宽频化和小型化方法。利用单极子天线理论和开路微带线技术,设计了一种带有陷波特性的超宽带天线,避免在设备或天线后端增加滤波器,有效地降低了系统的体积和成本。通过在接地面上开矩形槽,有效的展宽了天线的阻抗带宽,使其满足超宽带天线的要求,覆盖2.9-10.8GHz频带,相对带宽为115.3㳠,通过在圆形贴片的内部添加一个十字架,此时产生一个陷波频率5.4GHz,相应的带宽为5-6GHz,实现陷波特性,使所设计的超宽带天线与无线局域网频率不发生冲突。然后通过开槽和添加枝节的方式设计了一个可以同时工作在无线局域网三个频段内的天线,仿真和实际测量结果都显示天线在无线局域网规定使用的2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz频段上具有较宽的-10dB阻抗带宽,良好的方向图和增益。最后设计了两个可以同时工作在无线局域网和全球微波互联接入系统的三频段微带天线,一个采用三个L形辐射贴片相互耦合的方式产生谐振,另一个采用开槽和开缝隙的方式改变电流路径,天线具有良好的全向辐射特性,结构简单,体积较小,易于与微波电路集成。
【关键词】：多频段 微带天线 陷波 开槽 多分支
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 绪论8-11
- 1.1 课题的背景及意义8-9
- 1.2 微带天线的历史与发展状况9-10
- 1.3 论文的研究内容及安排10-11
- 第2章 天线基本理论11-20
- 2.1 微带天线的基本电参数11-13
- 2.1.1 微带天线的S参量11
- 2.1.2 输入阻抗11-12
- 2.1.3 带宽12
- 2.1.4 效率12
- 2.1.5 方向图与方向性系数12
- 2.1.6 极化12-13
- 2.1.7 增益13
- 2.2 微带天线工作原理13-14
- 2.3 微带天线理论分析方法14-17
- 2.3.1 传输线模型法14-16
- 2.3.2 空腔模型理论16-17
- 2.3.3 全波分析理论17
- 2.4 馈电方式17-18
- 2.5 多频宽频小型化技术18-19
- 2.5.1 小型化技术18-19
- 2.5.2 宽频技术19
- 2.5.3 多频技术19
- 2.6 本章小结19-20
- 第3章 具有陷波特性的超宽带天线20-26
- 3.1 超宽带技术20
- 3.2 具有陷波特性的超宽带天线20-25
- 3.2.1 半波偶极子天线与单极子天线21-22
- 3.2.2 天线结构22
- 3.2.3 天线参数22-25
- 3.3 本章小结25-26
- 第4章 应用于无线局域网的双频微带天线26-31
- 4.1 无线局域网技术26
- 4.2 天线结构设计26-30
- 4.2.1 天线结构26-27
- 4.2.2 天线结构分析27-29
- 4.2.3 实验结论29-30
- 4.3 本章小结30-31
- 第5章 小型化三频段微带天线设计31-39
- 5.1 三分支三频段天线设计31-35
- 5.1.1 天线结构设计31-32
- 5.1.2 分支结构分析32-33
- 5.1.3 三分支结构33-35
- 5.2 缝隙天线设计35-38
- 5.2.1 天线结构设计35-36
- 5.2.2 天线结构分析36-37
- 5.2.3 实验结果37-38
- 5.3 本章小结38-39
- 第6章 结论与展望39-40
- 参考文献40-43
- 致谢43-44
- 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文44
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