基于液晶聚合物的超宽带天线的研究

发布时间：2017-09-26 09:45

  本文关键词：基于液晶聚合物的超宽带天线的研究

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【摘要】：为节省向小型化发展的电子设备中有限空间,所用超宽带天线需覆在其表面。液晶聚合物LCP是一种柔性材料,其柔韧性使该材料可随意弯曲,并且在很宽频带内有较稳定的介电常数等优点。因此基于柔性材料的超宽带天线的研究具有更大的意义、更广阔的前景、更大的使用范围。本论文根据天线理论设计了三款基于LCP的超宽带天线:圆形单极子超宽带天线、加条带的单极子超宽带天线、缺陷地单极子超宽带天线,均采用共面波导馈电,尺寸依次减小;再将它们沿其传播方向弯曲,在HFSS里建模、仿真,主要研究天线在不同弯曲程度情况下的性能。仿真结果表明,三款天线弯曲后既保持着平面情况时的特性:在超宽带频段内回波损耗均小于-10dB;辐射方向图比较稳定,全向特性较好;增益也基本保持一致,与曲率半径的关系不大。但是又有不同于平面情况时的特性:回波损耗的高频谐振点向低频移动,低频谐振点向高频移动,这种“移动”随曲率半径的减小而增大,推测是由于天线弯曲后被拉伸,曲率半径越小拉伸就越大的缘故;辐射零点随曲率半径的减小而偏转越厉害,接近于其理论值,这是因为天线弯曲后其有效轴向随之发生改变的缘故。对实物分别进行回波损耗和辐射方向图的平面测试和弯曲测试,再将测试结果及仿真结果进行详细地分析比较:在平面和弯曲情况下,回波损耗的测量曲线相比仿真曲线向右移动,曲线形状一致,原因是加工冗余度、测量误差等;而辐射方向图的测量结果相比于仿真结果形状一致,均有较好的全向特性;增益的测量与仿真结果也有较好的一致性。设计的三款天线在平面和弯曲状态下均适用于超宽带系统。
【关键词】：共面波导 超宽带天线 液晶聚合物 柔性材料
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 本课题研究的背景意义8-9
• 1.2 超宽带天线的研究现状9-13
• 1.3 本文主要工作及内容安排13-14
• 第二章 超宽带天线的基本理论14-26
• 2.1 电磁场的基本理论14-16
• 2.2 共面波导馈电16-17
• 2.3 超宽带天线在UWB系统中的等效电路17-20
• 2.4 超宽带天线的性能参数20-23
• 2.5 超宽带天线的设计方法23-25
• 2.5.1 等面积法23-24
• 2.5.2 电流路径法24-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 基于液晶聚合物的超宽带天线的设计26-39
• 3.1 圆形单极子平面超宽带天线26-30
• 3.1.1 天线的结构26-27
• 3.1.2 仿真结果分析27-30
• 3.2 加条带的单极子平面超宽带天线30-34
• 3.2.1 天线的结构31
• 3.2.2 仿真结果及分析31-34
• 3.3 缺陷地单极子平面超宽带天线34-38
• 3.3.1 天线的结构34-35
• 3.3.2 仿真结果及分析35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 基于液晶聚合物的超宽带天线的弯曲研究39-54
• 4.1 圆形单极子弯曲超宽带天线39-44
• 4.2 加条带的单极子弯曲超宽带天线44-48
• 4.3 缺陷地单极子弯曲超宽带天线48-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 测试结果的分析54-80
• 5.1 平面超宽带天线的测试结果与仿真结果的分析55-62
• 5.1.1 圆形单极子平面超宽带天线55-58
• 5.1.2 加条带的单极子平面超宽带天线58-60
• 5.1.3 缺陷地单极子平面超宽带天线60-62
• 5.2 弯曲超宽带天线的测试结果与仿真结果的分析62-73
• 5.2.1 圆形单极子弯曲超宽带天线62-66
• 5.2.2 加条带的单极子弯曲超宽带天线66-69
• 5.2.3 缺陷地单极子弯曲超宽带天线69-73
• 5.3 平面超宽带天线与弯曲超宽带天线的测试结果的对比73-78
• 5.3.1 圆形单极子超宽带天线73-75
• 5.3.2 加条带的单极子超宽带天线75-77
• 5.3.3 缺陷地单极子超宽带天线77-78
• 5.4 本章小结78-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 参考文献82-86
• 致谢86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张文梅;陈雪;韩国瑞;陈新伟;;平面超宽带天线的设计与研究[J];电波科学学报;2008年02期

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本文编号：922793