新型平面宽带及多频滤波天线研究

发布时间：2020-12-15 03:06

　　随着无线通信技术的快速发展,通信系统不断对射频设备提出越来越严格的要求。系统往往被要求更便携,更小,更具性价比,功能更强大。天线作为通信系统中不可或缺的部分之一,也面临着一些新的挑战。设计者们总是希望他们体积更小,增益更高和带宽更宽等等。面对这些挑战,研究人员试图将天线和带通滤波器集成到一个模块中,从而使单个器件可以同时用作滤波器和天线。然而,所呈现的大多数设计方案都集中在单频带滤波天线上,并且其中一些阻抗带宽还非常有限。本文提出并展示了一些新的多频段和宽带滤波天线设计方法和实例。论文安排如下（一）具有交叉耦合的滤波天线的综合和设计。首先,提供了滤波天线的详细综合设计过程。然后,研究了具有三阶滤波响应的贴片滤波天线。滤波电路的总体是两个交叉耦合的微带谐振器,然后耦合到辐射贴片,该辐射贴片用作滤波器的最后一个谐振器。该结构被用来模拟级联CT（cascaded triplet）带通滤波器。这种滤波器在通带的高频侧或低频侧引入零点,而零点的位置取决于耦合结构。为了深入了解这种结构的工作机理,研究了滤波天线的相位关系。此外,还提出了级联CQ（cascaded quadrature）滤波天线。正... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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宽带滤波振子天线结构及S参数和增益曲线

3图 1-2 堆叠贴片的宽带高增益滤波天线的结构和增益曲线类似的方法同样被应用在贴片天线中。文献[4] 中，XiuYin Zhang 教授使用堆叠贴片技术联合挖槽和短路孔，在不需要额外的前置滤波电路的前提下，实现了一款高增益的滤波贴片天线，其结构如图 1-2 所示。图中天线结构为一个传统探针馈电的贴片上加载一个堆叠贴片，在主贴片上挖有一条 U 形槽，在 U 形槽四周分布有三个短路孔和一个馈电点。在该结构中，堆叠贴片在通带的高频侧引入一个零点，而通带低频侧的抑制主要由短路孔来控制。该滤波天线的阻抗带宽为 19.6%，带内平均增益 9.74dBi，而传统的探针馈电的贴片天线的带宽通常只有不到 5%，增益的典型值一般为 6dBi。该滤波天

华南理工大学硕士学位论文线的带外增益抑制水平达到了 21.5dB，增益的边缘选择性达到了 105dB/GHz。堆叠的构导致其剖面较高。1.2.1.2 综合设计法在这种设计方法中，天线通常被当做一个具有辐射功能的谐振器，它不仅具有将量辐射出去的作用，还充当滤波电路的最后一阶谐振器，来形成所需要的滤波响应。前该设计方法已经比较完善，其大部分步骤均可借鉴滤波器设计理论。


本文编号：2917534