集成微带天线的设计和电磁兼容问题研究

发布时间：2023-12-29 19:41

　　近年来,射频系统级封装(Radio Frequency System in Package,RF-SiP)技术已成为相关领域最新发展的主流技术之一。微带天线具有体积小,成本低,易集成等优点,在射频系统级封装中有十分重要的应用前景。然而,集成微带天线存在带宽较窄,容易与板上其他元件发生耦合等缺点,在设计时需精心考虑。本文中主要讨论了封装结构中宽频微带天线的设计与电磁兼容相关问题,具体工作与创新内容如下:本文首先介绍了常用的微带天线的频带展宽方法并总结了它们的优势与缺点。然后,针对多天线的封装集成需求,提出了一种基于LTCC的三频段集成天线结构,并进行了其中3GHz宽频集成微带天线的设计。通过叠层贴片的结构与基于耦合矩阵的优化方法,在有限的基板面积和介质厚度下,实现了410MHz的阻抗带宽,并且使天线在通带内的增益高于5dBi。在加载天线罩的情况下,使用微带天线加载介质层的结构,大大提高了天线的带宽和增益,使其-10dB带宽达到470MHz,5dBi增益带宽更是达到了580MHz。针对集成微带天线与周围信号传输线的电磁兼容问题,本文提出了一种适用性更广的基于坡印廷矢量虚部的微带天线电边界确...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 微带天线的概述与发展现状
        1.2.1 微带天线的基本概念
        1.2.2 微带天线的发展
    1.3 集成微带天线技术
        1.3.1 集成微带天线技术的现状与发展
        1.3.2 研究的内容与意义
    1.4 本文的主要工作与章节安排
第二章 微带天线的分析方法与宽带技术
    2.1 微带天线的理论分析方法
        2.1.1 微带天线的辐射机理
        2.1.2 传输线模型理论
        2.1.3 空腔模型理论
    2.2 微带天线的基本参数
        2.2.1 天线的方向图及相关参数
        2.2.2 天线的输入阻抗与带宽
    2.3 微带天线的宽带技术
        2.3.1 基于寄生贴片的带宽展宽方法
        2.3.2 基于贴片开槽的带宽展宽方法
        2.3.3 基于匹配调整的带宽展宽方法
    2.4 本章小结
第三章 基于LTCC的宽频集成微带天线设计
    3.1 引言
    3.2 设计概述及指标
    3.3 LTCC技术的概述与工艺规范
        3.3.1 LTCC技术概述
        3.3.2 LTCC的工艺规范
    3.4 基于LTCC的3GHz宽频天线设计
        3.4.1 设计布局
        3.4.2 宽带集成微带天线结构
        3.4.3 叠层天线的基本结构
        3.4.4 基于耦合矩阵的叠层天线优化方法
        3.4.5 叠层天线的参数优化过程与结果
    3.5 加载顶部天线罩对天线的影响
        3.5.1 天线罩对叠层天线的影响
        3.5.2 天线罩加载的微带天线
    3.6 本章小结
第四章 微带天线的近场电磁兼容问题研究
    4.1 引言
    4.2 天线场区的划分与特点
    4.3 微带天线的电边界的确定
        4.3.1 基于坡印廷矢量虚部的微带天线电边界确定方法
        4.3.2 仿真验证与比较
        4.3.3 测试结果
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作与创新点
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

【部分图文】：
图 1-4 采用屏蔽结构的集成微带天线的分解图 Exploded view of an integrated microstrip antenna with a shielded,25]讨论了多天线集成系统中的电磁兼容问题，其中主重要的干扰源应该怎样避免其对整个结构产生影响。集成....
图 2-6 天线的方向图参考坐标系-6 The reference coordinate system of antenna贝为单位来表示方向性函数：F ( dB) 10lg | F ( , ) | ( dB)
图 3-7 一般叠层天线示意图ig. 3-7 General stacked antenna schematic diag为了达到更好的宽带效果，一般采用三质的交界处。其中，上下两层介质的介；同时，为了加大带宽上层贴片的面积
(c) (d)图 3-9 迭代过程中叠层天线 S11 的变化过程(a) 第一次迭代 1; (b) 第三次迭代;(c) 第五次迭代; (d) 第六次迭代.Fig. 3-9 The responses after each iteration at (a) Iteration 1; (b) Iteration 3; (c) Iteration 5;(d) Iteration 6.




本文编号：3876306