小型圆极化微带天线的研究与设计

发布时间：2017-03-29 03:06

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【摘要】：在无线通信技术快速发展的今天,天线作为无线通信设备中不可缺少的元件,已得到了广泛地应用,并获得了长足的技术进步。为了适应现代通信系统小型化发展的需求,天线的小型化设计也显得十分重要。近年来,学者们提出了一些天线的小型化技术,如表面开槽、采用高介电常数材料等,但这些方法会对天线的性能产生一些负面影响。首先,论文针对表面开槽破坏圆极化性能这一缺陷,提出了一款改善圆极化性能的小型化天线。该天线采用在方形辐射贴片表面对角开槽的方式减小尺寸,利用在地板上刻蚀两对非对称的窄槽来激发圆极化辐射波,并且在中心处刻蚀一个菱形槽来实现圆极化性能的易调谐特性。其次,论文针对高介电常数介质基板导致天线带宽较窄这一缺陷,设计了一款带宽展宽的小型圆极化天线。该天线使用同轴中心馈电方式,利用加载一段微带线来实现阻抗匹配,在贴片单元周围连续放置四个开口谐振环,并在地板中心处嵌入一个矩形环状缺陷地结构,实现了微带天线阻抗带宽和轴比带宽的展宽。实验结果表明,阻抗带宽和轴比带宽分别提高了68.2%和56.6%。
【关键词】：圆极化 带宽展宽 开槽 开口谐振环 缺陷地结构
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景和意义7-8
• 1.2 研究现状8-11
• 1.3 论文的主要工作安排11-12
• 第二章 天线的基础理论12-19
• 2.1 引言12
• 2.2 S参数与VSWR12-14
• 2.3 方向性系数、效率与增益14-15
• 2.4 输入阻抗与阻抗匹配15-16
• 2.5 天线的极化16-19
• 第三章 微带天线圆极化理论和小型化技术19-29
• 3.1 引言19
• 3.2 圆极化理论19-21
• 3.2.1 圆极化波的产生条件19-21
• 3.2.2 圆极化波的性质21
• 3.3 微带天线实现圆极化的方法21-26
• 3.3.1 单馈法21-24
• 3.3.2 多馈法24-25
• 3.3.3 多元法25-26
• 3.4 微带天线的小型化技术26-29
• 3.4.1 曲流技术26-27
• 3.4.2 采用高介电常数基板27
• 3.4.3 采用人工材料27-28
• 3.4.4 短路加载技术28-29
• 第四章 一种易于调谐的小型圆极化微带天线设计29-41
• 4.1 引言29
• 4.2 仿真与测试环境29-32
• 4.2.1 仿真软件HFSS29-30
• 4.2.2 矢量网络分析仪30-31
• 4.2.3 微波暗室31-32
• 4.3 天线设计32-34
• 4.4 仿真与测试结果分析34-39
• 4.5 本章小结39-41
• 第五章 带宽展宽的圆极化微带天线设计41-52
• 5.1 引言41
• 5.2 天线设计41-45
• 5.2.1 参考天线设计41-42
• 5.2.2 天线的带宽展宽42-45
• 5.3 仿真与测试结果分析45-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 总结52
• 6.2 后续工作52-54
• 参考文献54-60
• 致谢60-61
• 硕士期间的科研成果61

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