微带贴片天线和阵列天线的辐射特性仿真与设计研究

发布时间：2017-09-16 19:38

  本文关键词：微带贴片天线和阵列天线的辐射特性仿真与设计研究

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【摘要】：基于传统微带贴片天线的优缺点,本文就增益和带宽两方面,使用时域有限差分法(FDTD)对微带贴片天线的辐射特性进行了仿真研究,详细研究天线参数并观察其对带宽、增益、E面、H面场强和波束的影响规律;仿真结果表明,类圆环贴片天线工作在2.25~2.33GHz、3.51~3.7GHz、4.34~4.6GHz频带内,最高增益达到7.37dB,天线的E面和H面半功率波束宽度约是°60。所设计的组合矩形微带贴片天线,可应用于S波段、C波段、WiMAX(2.3~3.5GHz)和WiFi(5.25~5.35GHz)多个频段,9.45dB的增益比传统微带天线增益高了约5dB。同时仿真对比了Y型贴片参数对辐射特性的影响。针对阵列天线辐射的问题,本文对不同阵元间距与不同阵元形状情况下的阵列天线辐射进行了仿真模拟,得到了阵元间距与阵元形状等因素对阵列天线辐射场分布的影响特征与规律。
【关键词】：贴片单元 多波段 高增益 阵列天线 辐射特性
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 天线概述8-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 选题依据13
• 1.4 本文主要研究内容13-14
• 第二章 天线的研究方法14-29
• 2.1 天线主要参数14-15
• 2.1.1 波瓣图与波束范围14-15
• 2.1.2 定向性和增益15
• 2.2 传输线模型法15-17
• 2.3 空腔模型法17-21
• 2.3.1 矩形微带贴片天线17-20
• 2.3.2 圆形微带贴片天线20-21
• 2.4 阵列天线理论21-24
• 2.4.1 一维均匀直线阵22-23
• 2.4.2 二维均匀阵23-24
• 2.5 反射面天线24-29
• 2.5.1 感应电流法25-27
• 2.5.2 口径场法27-29
• 第三章 微带贴片天线29-44
• 3.1 类圆环贴片天线29-34
• 3.1.1 天线的设计与仿真结果29-31
• 3.1.2 参数变化对回波损耗的影响31-32
• 3.1.3 参数变化对增益的作用32-34
• 3.2 组合正方形贴片天线34-37
• 3.2.1 天线的设计与仿真结果34-35
• 3.2.2 参数变化对回波损耗S11的影响35-36
• 3.2.3 参数变化对增益的作用36-37
• 3.3.Y形贴片天线37-44
• 3.3.1 天线的设计与仿真结果37-39
• 3.3.2 参数变化对回波损耗S11的影响39
• 3.3.3 参数变化对增益的作用39-40
• 3.3.4 参数变化对场强的作用40-42
• 3.3.5 参数变化对波束的作用42-44
• 第四章 阵列天线44-50
• 4.1 单元间距对辐射的影响44-47
• 4.1.1. x轴单元距离变化对场强的作用46
• 4.1.2 y轴单元距离变化对场强的作用46
• 4.1.3 x,y轴单元距离同时变化对场强的作用46-47
• 4.2 不同单元形状对场强的作用47-50
• 4.2.1 当阵元形状为棱锥与棱柱时对辐射的影响47-48
• 4.2.2 当阵元形状为圆锥与圆柱时对辐射的影响48-50
• 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 在读硕士期间发表以下学术论文55

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