差分馈电超宽带天线及其陷波特性研究

发布时间：2017-07-03 03:06

  本文关键词：差分馈电超宽带天线及其陷波特性研究

  更多相关文章： 超宽带天线 差分天线 陷波特性 低交叉极化

【摘要】：近些年来,不断有新的无线通信技术涌现出来,频谱资源变得拥挤,引发系统间通信干扰。在此背景下,超宽带技术作为一种新兴的通信技术被应用在短距离通信系统中。超宽带通信频段和已有多个窄带通信系统工作频段交叠,系统间会造成信号干扰。在超宽带天线上实现陷波特性可以抑制信号干扰。目前,差分电路被广泛应用于射频电路中,但传统的单端口天线不便直接与差分电路集成,需要使用巴伦来进行信号转换。在这种情况下,可以把接收信号直接输入进差分电路中的差分天线显得尤为重要。本文的主要工作如下:1.研制一款矩形环差分馈电超宽带方形缝隙天线。利用矩形环对方形缝隙天线进行差分激励,研究关键参数对天线性能的影响。对天线实物进行测试,测试结果表明天线具有2.83-10.79GHz工作带宽,验证了天线具有良好的工作性能。通过在天线上引入C形枝节和倒置的Ω形缝隙实现了两个陷波频带,研制了一款双陷波差分微带馈电超宽带天线。对影响陷波频带的参数进行分析,给出了天线结构优化尺寸。测试结果表明天线阻抗带宽2.53-11GHz满足超宽带通信系统工作频段,获得的两个陷波频段3.27-4.13GHz和4.95-6.28GHz能够覆盖全球微波互联接入(3.4-3.69GHz)和无线局域网(5.15-5.825GHz)工作频带,验证了天线具有很好的陷波特性。2.研制一款多阶单极子差分馈电超宽带多边形缝隙天线。利用共面波导多阶单极子对多边形缝隙天线进行差分激励,研究影响天线性能的主要参数。测试结果表明天线具有2.82-10.71GHz的工作频段,可以满足超宽带通信系统工作频带的要求。通过在天线上引入开口谐振环和互补开口谐振环获得三个陷波频带,研制了一款三陷波差分共面波导馈电超宽带天线。研究各结构参数对陷波频带影响,给出了天线结构的优化尺寸。测试结果表明,天线阻抗带宽2.55-10.86GHz完全满足超宽带通信系统的工作频段,获得的三个陷波频带3.21-3.86GHz、4.93-6.13GHz和7.87-8.89GHz能够完全覆盖全球微波互联接入(3.4-3.69GHz)、无线局域网(5.15-5.825GHz)以及卫星通信(8.025-8.4GHz)工作频段,验证了天线具有很好的陷波特性。同时,天线展现出良好的辐射方向特性和低交叉极化。
【关键词】：超宽带天线 差分天线 陷波特性 低交叉极化
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 课题研究背景及意义15-16
• 1.1.1 超宽带天线研究背景及意义15-16
• 1.1.2 差分天线研究背景及意义16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.2.1 超宽带天线国内外研究现状16-17
• 1.2.2 差分天线国内外研究现状17-19
• 1.3 论文主要工作和安排19-21
• 第二章 超宽带天线及差分天线理论分析21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 超宽带天线的基本理论21-30
• 2.2.1 天线的主要参数21-25
• 2.2.2 陷波实现常用方案25-30
• 2.3 差分天线的基本理论30-32
• 2.3.1 差分天线的输入阻抗30-31
• 2.3.2 差分天线奇模反射系数31-32
• 2.3.3 差分馈电结构的优点32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 双陷波差分馈电超宽带天线33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 差分馈电超宽带天线设计与研究33-41
• 3.2.1 天线模型设计33-34
• 3.2.2 天线仿真结果分析34-38
• 3.2.3 天线实物及测试结果分析38-41
• 3.3 双陷波差分馈电超宽带天线设计与研究41-49
• 3.3.1 天线模型设计42-44
• 3.3.2 天线仿真结果分析44-47
• 3.3.3 天线实物及测试结果分析47-49
• 3.4 本章小结49-51
• 第四章 三陷波差分馈电超宽带天线51-69
• 4.1 引言51
• 4.2 差分馈电超宽带天线设计与研究51-59
• 4.2.1 天线模型设计51-52
• 4.2.2 天线仿真结果分析52-56
• 4.2.3 天线实物及测试结果分析56-59
• 4.3 三陷波差分馈电超宽带天线设计与研究59-68
• 4.3.1 天线模型设计59-61
• 4.3.2 天线仿真结果分析61-65
• 4.3.3 天线实物及测试结果分析65-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 参考文献71-75
• 致谢75-77
• 作者简介77-79

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