基于形状融合算法的平面宽带天线的自动化设计方法

发布时间：2023-05-14 20:52

　　本文将宽带系统中的天线作为主要研究对象。天线作为一个无线通信系统的最前端,也是最基础的组成部分,它的性能优劣直接决定了整个宽带系统性能优劣。设计一款好的宽带天线,对于整个无线系统的性能提升有质的飞跃。本文以针对低轮廓,体积小,重量轻的平面宽带天线作为主要设计目标,主要研究小型宽带平面印刷天线的自动化设计和优化理论,提出了几款通过自动化设计产生的平面宽带和超宽带天线。本文主要工作如下:1.提出了一种以形状融合算法为核心的自动化设计方法。并以此方法设计了一款微带宽缝隙天线来验证该方法的可行性,得到了最优天线。在天线的设计过程中,对天线的缝隙形状进行一个整体的融合,对其进行优化设计,并对优化算法得到的天线进行了仿真和分析。验证了利用形状融合算法对天线的缝隙形状进行融合优化的可行性,并且在一定程度上提高了天线的性能。2.提出了以形状融合算法为基础,并以此设计的一系列频移天线。该天线采用共面波导馈电的结构,辐射贴片为正方形,同时具有一个由形状融合产生的宽缝隙。这一系列天线的谐振频率会随着天线的缝隙形状改变而平移。这一系列天线在经过优化仿真后可以在6GHz至9GHz这一频段频移,同时具有全向特性,...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 宽带技术的概述
        1.2.1 宽带的定义
        1.2.2 宽带技术的特点
    1.3 宽带天线的概述
        1.3.1 宽带天线的发展历程
        1.3.2 宽带天线的发展现状
    1.4 自动化设计技术的研究现状
    1.5 本论文的主要创新点
    1.6 本论文的结构安排
第2章 天线基本理论和自动化设计技术
    2.1 引言
    2.2 天线参数
    2.3 天线馈电结构
        2.3.1 微带线馈电
        2.3.2 共面波导馈电
        2.3.3 同轴线馈电
        2.3.4 缝隙耦合馈电
    2.4 自动化算法介绍
        2.4.1 形状融合算法
    2.5 Matlab和 HFSS联合仿真技术
        2.5.1 Matlab介绍
        2.5.2 HFSS仿真
        2.5.3 Matlab和 HFSS联合仿真
    2.6 本章小结
第3章 微带缝隙宽带天线的自动化设计
    3.1 引言
    3.2 基于形状融合算法的微带缝隙天线自动设计
        3.2.1 初始天线和目标天线
        3.2.2 算法理论
        3.2.3 参数优化和最优天线
        3.2.4 仿真结果分析
    3.3 本章小结
第4章 一系列频移宽带天线的自动化设计
    4.1 引言
    4.2 基于形状融合算法的一系列频移天线自动设计
        4.2.1 天线的基本结构
        4.2.2 参数优化
        4.2.3 形状融合
    4.3 天线仿真和实测结果
        4.3.1 天线实物图
        4.3.2 天线S参数的仿真结果和测试结果
        4.3.3 天线增益和电流图
        4.3.4 天线辐射方向图
    4.4 本章小结
第5章 超宽带天线的自动化设计
    5.1 引言
    5.2 平面宽缝隙超宽带天线的基本结构
    5.3 超宽带天线的参数分析
    5.4 仿真结果分析
    5.5 本章小结
第6章 总结和展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目



本文编号：3817745