60GHz天线加载技术研究及螺旋电磁波天线的设计

发布时间：2017-09-10 21:22

  本文关键词：60GHz天线加载技术研究及螺旋电磁波天线的设计

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【摘要】：随着信息技术的高速发展,现有的频带已经不满足当前的需要。针对此背景条件下,本论文做了两方面工作,一方面工作是扩展新频段,设计简单的60GHz频段的天线,但是该频段天线在空气传播中的消耗很大,因此需要提高效率和增益来满足其通信需求,为此设计了基于微机械的阵列天线和在原天线上的一系列的加载。另一方面工作是提高当前频段的利用率,设计螺旋电磁波天线,它能实现在一个频带内传输多路信息,从而大大提高当前频段的利用率。论文研究内容主要是以下几点： 首先是60GHz天线的设计,设计一款基于PCB介质的微带贴片天线,该天线工作频带在56GHz-65GHz,能满足当前60GHz频段的带宽要求,天线增益在5.8dBi。然后设计一款基于微机械工艺的60GHz阵列天线,使用T型功分器对其进行等分馈电,设计的天线的工作频带在56.8-64.8GHz,天线增益在10.6dBi。 其次是60GHz加载技术的研究,以原先设计的微带贴片天线为基础,设计了两款不同的加载结构,一款为DR(Dielectric Resonator)加载,一款为AMC (Artificial Magnetic Conductor)加载,两款加载都能够使天线的增益得到提高,其中介质谐振器加载在天线上方,加载后增益达到9dBi, AMC加载在天线下方,加载后天线增益达到8.6dBi。 再者是60GHz天线的反射面加载设计,设计电大尺寸的反射面加载,一款为平面反射面结构,其结构大小为67.5mm×67.5mm×2mm,馈源为初始的微带贴片天线,加载后天线的增益达到19.9dBi；还有一款为曲面反射面结构中的双曲面反射面,主反射面口径为150mm,副反射面口径为25mmm,馈源使用的是微带贴片天线组成的2×8阵列,加载后天线的增益达到32dBi。 最后是螺旋电磁波天线设计,设计一款简单的圆阵列螺旋电磁波天线,阵列是由四个单元振子天线绕成圆形组成,仿真结果表明该阵列可以产生螺旋电磁波,并且在一定程度上加大圆阵列的半径可以提高其场强。
【关键词】：60GHz天线 微机械 加载 DR AMC 反射面 螺 旋电磁波
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外发展概述11-15
• 1.2.1 60GHz天线技术进展11-12
• 1.2.2 天线的加载技术进展12-14
• 1.2.3 螺旋电磁波国内外研究进展14-15
• 1.4 主要研究内容与安排15-16
• 第二章 60GHz天线及阵列的设计16-28
• 2.1 60GHz微带贴片天线16-19
• 2.1.1 微带天线设计原理16-17
• 2.1.2 60GHz微带天线的仿真设计17-19
• 2.2 基于微机械工艺设计的60GHz阵列天线19-27
• 2.2.1 微机械工艺设计原理19-25
• 2.2.2 基于微机械工艺60GHz1×2阵列天线设计25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 60GHz天线的加载研究和设计28-42
• 3.1 60GHz微带天线的介质谐振器加载28-33
• 3.1.1 介质谐振器加载理论28-29
• 3.1.2 60GHz天线的介质谐振器加载设计29-33
• 3.2 60GHz微带天线的频率选择性表面加载33-40
• 3.2.1 在频率选择性表面加载理论33-37
• 3.2.2 频率选择性表面加载设计37-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第四章 60GHz天线的反射面加载42-52
• 4.1 平面反射面加载42-47
• 4.1.1 平面反射面的介绍和设计原理42-44
• 4.1.2 平面反射面单元设计44-45
• 4.1.3 平面反射面加载设计45-47
• 4.2 曲面双反射面加载47-51
• 4.2.1 曲面双反射面的介绍和设计原理47-49
• 4.2.2 曲面反射面设计49-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 螺旋电磁波天线设计52-60
• 5.1 螺旋电磁波的设计原理52-55
• 5.2 螺旋电磁波天线的设计55-58
• 5.3 本章小结58-60
• 第六章 结束语60-62
• 6.1 全文总结60
• 6.2 未来展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 攻读学位期间发表的学术论文目录67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 刘盛纲;钟任斌;;太赫兹科学技术及其应用的新发展[J];电子科技大学学报;2009年05期

2 洪伟;王海明;陈继新;张念祖;杨广琦;张彦;姜鑫;;超高速近远程毫米波无线传输标准Q-LINKPAN研究进展[J];信息技术与标准化;2012年12期

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本文编号：826721