宽带及双频小型化圆极化微带天线的研究

发布时间：2017-09-01 19:20

  本文关键词：宽带及双频小型化圆极化微带天线的研究

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【摘要】：自从微带天线被提出到现在,因为其具有重量较轻、剖面薄、可以和载体共性等优点,已被应用在卫星通信等众多领域。而圆极化微带天线所具有的一些优点使得它具有很好的抗干扰的能力,被应用在很多的方面,例如通信、雷达和电子侦察、对抗等领域。围绕圆极化微带天线,论文首先介绍了近些年圆极化微带天线的研究现状,然后简要阐述了微带天线的基本理论和圆极化技术,接着介绍了一些典型的圆极化微带天线,最后是本文设计的三款圆极化微带天线,具体如下：首先设计了一款双层结构双频小型化圆极化微带天线,天线采用层叠式的结构实现双频段。通过在金属贴片上开两个对称的圆弧孔和环形缝隙,不仅实现了圆极化,并减小了天线尺寸,同时通过加载容性金属片和添加空气层,展宽了天线的频段。结果表明,天线能够满足北斗卫星导航系统的L和S频段要求,并且天线尺寸缩小了15%左右。然后设计了一款利用改进的倒“L”形微带线馈电的微带缝隙天线,我们首先根据公式估算微带馈电的宽度,在方形贴片对角添加的两个900圆环结构构成了天线的微扰单元,实现了天线的圆极化,而采用改进的倒“L”形的微带线,对于改善天线的阻抗匹配非常有效,同时提高了天线的阻抗带宽和轴比带宽,结果表明,天线阻抗带宽为66.9%(2.12-4.25GHz),仿真的3dB轴比带宽为61%(2.12～3.98GHz),实测的轴比带宽为43.8%(2.5-3.9GHz)。最后设计了一款可用于UHF频段RFID读写器的宽带圆极化微带贴片天线,利用切角的方法在辐射贴片的对角处切去大小相同的梯形结构,激励天线实现圆极化。通过在同轴探针四周开一个方形的环形缝隙,进行耦合馈电,有效改善了天线带宽窄的问题,并结合使用空气介质层降低了介电常数,使得天线的阻抗带宽和轴比带宽能够达到37%和5.5%,而且天线具有较高的增益,均大于7.8dB。
【关键词】：圆极化 宽频带 微带天线 双频段 小型化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本文的主要工作和内容安排13-14
• 第2章 微带天线基本理论及圆极化技术14-33
• 2.1 微带天线的基本理论14-17
• 2.1.1 微带天线的辐射机理14-15
• 2.1.2 微带天线的分析方法15-17
• 2.2 微带天线的圆极化技术17-20
• 2.2.1 圆极化天线的重要参数17-18
• 2.2.2 微带天线的圆极化产生方法18-20
• 2.3 典型的圆极化微带天线结构20-33
• 2.3.1 表面开槽的圆极化微带天线21-23
• 2.3.2 共面波导馈电的圆极化微带天线23-26
• 2.3.3 口径耦合馈电的圆极化微带天线26-29
• 2.3.4 其他形式的圆极化微带天线29-33
• 第3章 一种双频小型化圆极化微带天线的研究33-40
• 3.1 引言33
• 3.2 一种双频小型化圆极化微带天线33-39
• 3.2.1 天线结构33-34
• 3.2.2 天线设计34-36
• 3.2.3 天线性能36-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 一种采用改进的倒“L”形微带馈线的微带缝隙天线的设计40-49
• 4.1 引言40
• 4.2 一种采用改进的倒“L”形微带馈线的微带缝隙天线40-48
• 4.2.1 天线结构40-41
• 4.2.2 天线设计41-44
• 4.2.3 天线性能44-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第5章 用于UHF频段RFID读写器的宽带圆极化微带天线的设计49-60
• 5.1 引言49
• 5.2 UHF频段RFID读写器天线简介49-50
• 5.3 一种用于UHF频段RFID读写器的宽带圆极化微带天线50-59
• 5.3.1 天线结构50-51
• 5.3.2 天线设计51-56
• 5.3.3 天线性能56-59
• 5.4 本章小结59-60
• 全文总结与展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文66

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