用于现代通信的超宽带和多频带天线研究

发布时间：2017-08-11 12:19

  本文关键词：用于现代通信的超宽带和多频带天线研究

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【摘要】：天线是一个非常重要的无线设备,其作用是发射和接收电磁波。在通信系统中其他设备性能一致的前提下,天线性能的好坏会对通信的质量产生重要影响。在人们的日常生活中,天线发挥着重要作用,人们使用的手机等各种移动终端中都能发现天线的身影,另外,在军事领域中,天线的使用也是比比皆是,可以说一副好的天线对国家的安全保障起着至关重要的作用。随着雷达、电子对抗和现代通信技术的不断发展,科技的不断创新,无线电频谱的不断的扩展,设备对天线的要求也越来越高,进而促进了天线的研究与发展。目前,通信天线主要向着带宽更加宽、频带更加灵活、体积更加小的趋势发展。与传统的窄带系统相比,超宽带具有更高的传输速度、更强的抗多径能力和更低的资源占用率。从而使超宽带天线更加具有竞争力。在通信系统中多频段天线的使用更加灵活多变,凭借着其对多个通信标准具有良好的兼容性,而得到了快速的发展,目前己成为业界研究的焦点；微带天线尺寸小、轻便、移植性好,近年来,得到普遍关注。本文主要设计分析了超宽带天线和多频带天线。首先,从超宽带／多频带天线的研究背景开始,依次介绍了天线的相关理论(基本性能参数及微带天线的多频技术和频带展宽方法等)。其次,设计了一种应用于K波段的超宽带准八木天线和一种基于八木天线的双频带微带天线,研究了其辐射机理,分析了不同结构参数对天线各项性能的影响。最后,介绍了常用单极子天线的几种模型,研究了其辐射机理。设计了一种新型手型天线和一种工作于WLAN和WIMAX频段的多频带天线。将所设计的几种天线均加工成实物并实际测试,其实测结果与仿真分析结果基本一致,验证了设计的合理性。
【关键词】：超宽带天线 多频带天线 单极子天线 八木天线
【学位授予单位】：西安邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN828
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 课题研究的背景7-8
• 1.2 现代通信的概念8
• 1.3 超宽带/多频带天线的研究现状8-10
• 1.4 本文主要工作10-13
• 第2章 微带天线理论与仿真软件HFSS13-25
• 2.1 微带天线的常见形式及辐射原理13-14
• 2.2 微带天线的展频技术14-15
• 2.3 微带天线的多频技术15-16
• 2.4 微带天线的馈电方式16-17
• 2.5 微带天线的基本性能参数17-22
• 2.5.1 阻抗带宽17-18
• 2.5.2 方向函数与方向图18-20
• 2.5.3 方向性系数与增益系数20
• 2.5.4 天线效率20-21
• 2.5.5 极化特性21-22
• 2.6 仿真软件HFSS的简单介绍22-25
• 第3章 超宽带天线的设计25-33
• 3.1 超宽带天线的定义及分类25
• 3.2 基于八木天线的超宽带天线研究25-32
• 3.2.1 八木天线理论25-26
• 3.2.2 微带八木天线的概念26-28
• 3.2.3 超宽带准八木天线的设计28-29
• 3.2.4 天线仿真分析29-31
• 3.2.5 实物测试及性能分析31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第4章 双频带天线的设计33-45
• 4.1 基于八木天线的双层圆极化微带天线研究33-38
• 4.1.1 圆极化的定义33-34
• 4.1.2 圆极化的优点34
• 4.1.3 圆极化天线的馈电方式34-35
• 4.1.4 基于八木天线的双层圆极化天线研究35-37
• 4.1.5 基于八木天线的双层双频带天线37-38
• 4.2 基于八木天线的双频带转换器研究38-40
• 4.3 双频带微带贴片八木天线的研究40-44
• 4.3.1 双频带微带贴片八木天线的模型设计40-41
• 4.3.2 双频带微带贴片八木天线的仿真分析41-42
• 4.3.3 实物测试及性能分析42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第5章 多频带印刷单极子天线的设计45-55
• 5.1 单极子天线的常见模型45
• 5.2 单极子天线的工作原理45-46
• 5.3 手型多频带天线的设计46-49
• 5.3.1 天线模型设计46-47
• 5.3.2 天线的仿真结果47-49
• 5.4 应用于WLAN/WIMAX的多频带天线设计49-53
• 5.4.1 多频段印刷单极子天线的结构模型49
• 5.4.2 多频段印刷单极子天线的辐射机理49-50
• 5.4.3 多频段印刷单极子天线的仿真50-51
• 5.4.4 多频段印刷单极子天线的制作及测试分析51-53
• 5.5 本章小结53-55
• 第6章 结论与展望55-57
• 6.1 本文总结55-56
• 6.2 论文展望56-57
• 参考文献57-61
• 攻读学位期间取得的研究成果61-63
• 致谢63-64

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