慢波基片集成间隙波导和MIMO天线的研究与设计
发布时间：2021-07-14 12:45
间隙波导是近年来提出的一种用于微波、毫米波领域的新型传输结构。间隙波导采用平行放置的人工磁导体和金属良导体作为电磁屏蔽手段,两个表面间不需要物理接触就能形成一个较宽的电磁带隙。间隙波导采用空气作为间隙且两个表面不需要电接触,因而具有较低插入损耗和更高的设计便利性。基片集成间隙波导由于采用平面PCB（Printed Circuit Board）工艺,因而具有高集成度、低剖面、易加工等优点。近年来高性能微波电路的发展,对微波器件的集成度和小型化提出了更高的要求,因此研究间隙波导及其小型化技术具有重要的价值。另一方面,由于MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术可以提升数据传输速率和信道容量,被广泛运用于4G及5G通信系统中。基于通信设备小型化的需求,在有限的空间中设计兼具小型化和高隔离度的MIMO天线具有重要的工程应用价值。本文针对间隙波导及其小型化设计和MIMO天线设计,开展了以下工作:一、设计了一款新型准对称半高基片集成间隙波导。基于新型对称半高电磁带隙结构的高容差性、弱边缘场效应和大禁带范围等特性,充分利用基片集成间隙波导不需要物理接触、集成度高、...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PEC-PMC结构
蘑菇型EBG结构及其等效电路
3(b) 全高金属销钉结构图1.3 间隙波导中的金属销钉形式[21]图1.4 对称半高蘑菇状 EBG 结构[22]1.2.2慢波结构研究现状随着通信系统工作频率的升高，电路结构变得复杂，人们对微波器件的集成度和小型化提出了更高的要求。因此开展基于平面 PCB 工艺的基片集成波导(SIW)和间隙波导具有重要的研究价值。基于平面 PCB 工艺的基片波导兼具金属波导和微带线的优点——损耗低、易集成、尺较小。为了进一步实现小型化，人们设计出慢波结构，通过分离波导中的电场和磁场，增加了等效相对磁导率或等效相对介电常数，导致了波导截止频率和传播相速度的减小，产生了慢波效应实现了波导小型化。常见的慢波结构包括缺陷地结构(DGS)和周期性金属化过孔等。DGS 是韩国的学者 J. I. Park 最早在 1999 年提出的[23]，该结构将相邻的两个光子带隙(PBG)结构用槽线相连，从而表现出频率带隙特性。传统 DGS 是在金属地面蚀刻如图 1.4 所示的图案，从而改变地板缝隙处的电流分布，通过改变传输结构的等效电容、等效电感产生谐振并形成带阻效应[24]。传输结构的0f低于带阻频率的时候
【参考文献】：
博士论文
[1]毫米波间隙波导技术及FMCW反射功率对消系统应用研究[D]. 孙冬全.东南大学 2017
[2]基片集成波导小型化无源器件研究[D]. 何朝升.电子科技大学 2017
[3]无线通信系统中小型化MIMO天线的研究与设计[D]. 杨子贤.电子科技大学 2016
[4]基片集成波导与缺陷地结构及在滤波器设计中的应用研究[D]. 吴林晟.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]超宽带/多频带天线与高隔离度MIMO天线的研究[D]. 何谢勇.云南大学 2016
[2]新型MIMO天线隔离技术的研究[D]. 李根.云南大学 2015
[3]小型化低耦合MIMO天线的设计[D]. 赵加贝.电子科技大学 2015
[4]基于间隙波导技术的Ka频段带通滤波器设计[D]. 王玮.西安电子科技大学 2014
[5]紧凑型MIMO天线的设计与研究[D]. 吴裕婷.华南理工大学 2014
[6]移动终端天线的去耦合技术研究[D]. 姚颉.西安电子科技大学 2014
[7]基于电磁超材料的微波天线的研究[D]. 郭智.电子科技大学 2013
[8]移动终端小型化MIMO天线的去耦合研究[D]. 刘平安.西安电子科技大学 2013
[9]基片集成波导滤波器的研究[D]. 刘婷.西安电子科技大学 2010
本文编号：3284171
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PEC-PMC结构
蘑菇型EBG结构及其等效电路
3(b) 全高金属销钉结构图1.3 间隙波导中的金属销钉形式[21]图1.4 对称半高蘑菇状 EBG 结构[22]1.2.2慢波结构研究现状随着通信系统工作频率的升高，电路结构变得复杂，人们对微波器件的集成度和小型化提出了更高的要求。因此开展基于平面 PCB 工艺的基片集成波导(SIW)和间隙波导具有重要的研究价值。基于平面 PCB 工艺的基片波导兼具金属波导和微带线的优点——损耗低、易集成、尺较小。为了进一步实现小型化，人们设计出慢波结构，通过分离波导中的电场和磁场，增加了等效相对磁导率或等效相对介电常数，导致了波导截止频率和传播相速度的减小，产生了慢波效应实现了波导小型化。常见的慢波结构包括缺陷地结构(DGS)和周期性金属化过孔等。DGS 是韩国的学者 J. I. Park 最早在 1999 年提出的[23]，该结构将相邻的两个光子带隙(PBG)结构用槽线相连，从而表现出频率带隙特性。传统 DGS 是在金属地面蚀刻如图 1.4 所示的图案，从而改变地板缝隙处的电流分布，通过改变传输结构的等效电容、等效电感产生谐振并形成带阻效应[24]。传输结构的0f低于带阻频率的时候
【参考文献】：
博士论文
[1]毫米波间隙波导技术及FMCW反射功率对消系统应用研究[D]. 孙冬全.东南大学 2017
[2]基片集成波导小型化无源器件研究[D]. 何朝升.电子科技大学 2017
[3]无线通信系统中小型化MIMO天线的研究与设计[D]. 杨子贤.电子科技大学 2016
[4]基片集成波导与缺陷地结构及在滤波器设计中的应用研究[D]. 吴林晟.上海交通大学 2010
硕士论文
[1]超宽带/多频带天线与高隔离度MIMO天线的研究[D]. 何谢勇.云南大学 2016
[2]新型MIMO天线隔离技术的研究[D]. 李根.云南大学 2015
[3]小型化低耦合MIMO天线的设计[D]. 赵加贝.电子科技大学 2015
[4]基于间隙波导技术的Ka频段带通滤波器设计[D]. 王玮.西安电子科技大学 2014
[5]紧凑型MIMO天线的设计与研究[D]. 吴裕婷.华南理工大学 2014
[6]移动终端天线的去耦合技术研究[D]. 姚颉.西安电子科技大学 2014
[7]基于电磁超材料的微波天线的研究[D]. 郭智.电子科技大学 2013
[8]移动终端小型化MIMO天线的去耦合研究[D]. 刘平安.西安电子科技大学 2013
[9]基片集成波导滤波器的研究[D]. 刘婷.西安电子科技大学 2010
本文编号：3284171
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3284171.html
