基于复合左右手传输线的滤波天线研究

发布时间：2017-09-14 16:04

  本文关键词：基于复合左右手传输线的滤波天线研究

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【摘要】：无源器件的集成化与小型化是现代无线通讯发展的一个重要方向。滤波天线同时兼具滤波和辐射的功能,实现了滤波器与天线的集成化设计。但现有的滤波天线大多数都是采用传统的二分之一波长或四分之一波长谐振单元,谐振器的尺寸比较大,谐振模式也比较单一,这样设计出来的滤波天线存在面积过大、带宽过窄等多种缺陷。针对滤波天线存在的这些问题,本文深入研究了复合左右手传输线(Composite Right/Left-Handed Transmission Lines,CRLH-TL)特殊的左手材料特性,并将其应用到滤波天线的具体设计中,成功实现了滤波天线的小型化、超宽带、多频带应用。所设计的滤波天线较传统谐振器设计的滤波天线能进一步有效减小射频前端的尺寸和重量。本文主要的研究内容如下:1.以耦合带通滤波器的综合技术为基础,通过建立天线的等效电路,分析天线与滤波器间的相互影响,总结了滤波天线的综合集成理论以及设计方法;2.研究了复合左右手传输线在不同边界条件下的谐振特性,并据此设计了体积非常小,谐振性能十分优良的不同谐振单元;3.依据滤波天线的综合集成技术,将所设计的新型复合左右手传输线谐振结构应用于滤波天线的谐振单元中,分别实现了单频滤波天线、超宽带滤波天线以及双频滤波天线的小型化设计;4.对所设计的三款滤波天线分别进行了实验验证,测试结果与仿真分析结果吻合良好。本论文的研究成果对无线通讯设备的集成化、小型化有一定的工程参考价值。
【关键词】：复合左右手传输线 滤波天线 滤波器 天线 集成化 小型化
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势13-16
• 1.3 作者的主要工作及论文的内容安排16-19
• 1.3.1 作者的主要工作16-17
• 1.3.2 本论文的内容安排17-19
• 第二章 滤波天线的综合集成方法研究19-32
• 2.1 耦合谐振带通滤波器的综合方法19-24
• 2.2 天线的基本原理及特性24-27
• 2.3 滤波天线的综合集成方法27-31
• 2.4 小结31-32
• 第三章 基于复合左右手传输线的谐振器研究32-44
• 3.1 复合左右手传输线的基本概念32-36
• 3.2 复合左右手传输线在不同边界条件下的谐振特性36-38
• 3.3 两端开路的复合左右手传输线谐振器38-40
• 3.4 两端开路的非对称共面型复合左右手传输线谐振器40-42
• 3.5 一端开路一端短路的复合左右手传输线谐振器42-43
• 3.6 小结43-44
• 第四章 基于复合左右手传输线谐振器的滤波天线研究44-71
• 4.1 基于复合左右手传输线谐振器的单频带滤波天线综合设计44-53
• 4.1.1 滤波器基本结构44-46
• 4.1.2 单极子贴片天线的基本结构46-47
• 4.1.3 单频滤波天线综合设计47-51
• 4.1.4 仿真及测试结果分析51-53
• 4.2 基于复合左右手传输线谐振器的超宽带滤波天线综合设计53-64
• 4.2.1 非对称共面微带馈电结构53-55
• 4.2.2 弯折型天线结构55-57
• 4.2.3 超宽带滤波天线综合设计57-60
• 4.2.4 仿真及测试结果分析60-64
• 4.3 基于复合左右手传输线谐振器的双频带滤波天线设计64-69
• 4.3.1 共享谐振器设计64-65
• 4.3.2 双频滤波天线综合设计65-67
• 4.3.3 仿真及测试结果分析67-69
• 4.4 小结69-71
• 第五章 结论与展望71-73
• 5.1 全文工作总结71-72
• 5.2 未来工作展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-79
• 攻硕期间取得的研究成果79-80

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本文编号：850947