应用于短距离无线通信的超宽带微带天线研究

发布时间：2017-08-23 18:12

  本文关键词：应用于短距离无线通信的超宽带微带天线研究

  更多相关文章： 微带天线 超宽带天线 准八木天线 Vivaldi天线

【摘要】：论文主要研究了应用于短距离无线通信的超宽带微带天线技术,提出一种改善天线匹配性能的通用方法,设计了三种新型的超宽带微带天线。作者主要完成的工作及其创新点如下:(1)提出了一种基于表面电流分析的改善天线匹配的方法。此方法通过分析天线的表面电流分布,选取恰当的位置改进结构,改善匹配性能。此方法的特点是简单、直观而有效。(2)提出了一种带渐变器的准八木天线。通过分析巴伦结构对传统准八木天线阻抗匹配的影响,找出限制天线带宽的原因,使用渐变器进行改进,所改进的准八木天线具有超宽频带特性。(3)提出了一种带微扰元的紧凑型准八木天线。基于天线表面电流的分析,采用微扰元等结构改进了一种紧凑型准八木天线,改进后的天线具有更宽的带宽,更小的尺寸。(4)提出了一种带引向器的开眼波纹对拓型Vivaldi天线。采用开眼和波纹结构限制对拓型Vivaldi天线的末端表面电流,并加入引向器改善高频匹配,仿真和测试结果都显示天线具有超宽频带、良好方向图稳定性。(5)使用Jscript脚本语言实现HFSS自动化建模。在天线波纹结构的建模中,使用脚本语言实现自动化建模,大大地减少了复杂结构建模的工作量。论文提出的方法能有效改善天线的阻抗匹配,可用于改进多种天线;所设计的三种天线具有超宽频带特性,后两种还具有紧凑性,适合应用于超宽带短距离无线通信系统中。
【关键词】：微带天线 超宽带天线 准八木天线 Vivaldi天线
【学位授予单位】：中国科学院国家空间科学中心
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN822
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 短距离无线通信技术的发展9-11
• 1.1.1 蓝牙技术9
• 1.1.2 Wi-Fi技术9
• 1.1.3 Zig Bee技术9-10
• 1.1.4 RFID与NFC技术10
• 1.1.5 超宽带技术10-11
• 1.2 超宽带天线研究现状11-12
• 1.3 本文研究内容12-13
• 第二章 超宽带微带天线基础理论13-21
• 2.1 超宽带天线性能参数13-16
• 2.1.1 带宽13-14
• 2.1.2 方向图14-15
• 2.1.3 增益15
• 2.1.4 极化15
• 2.1.5 波形保真度15-16
• 2.2 超宽带微带天线分析方法16
• 2.2.1 传输线模型16
• 2.2.2 空腔模型16
• 2.2.3 基于计算电磁学的数值分析方法16
• 2.3 HFSS仿真分析与脚本建模16-19
• 2.3.1 HFSS电磁仿真软件简介16-17
• 2.3.2 基于JScript语言的HFSS自动化建模17-19
• 2.4 本章小结19-21
• 第三章 超宽带准八木天线的研究与设计21-37
• 3.1 准八木天线工作原理21-22
• 3.2 超宽带准八木天线22-35
• 3.2.1 传统准八木天线的带宽分析22-24
• 3.2.2 准八木天线的改进设计24-27
• 3.2.3 紧致型超宽带准八木天线27-28
• 3.2.4 基于表面电流分析的改进28-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第四章 超宽带Vivaldi天线的研究与设计37-61
• 4.1 传统Vivaldi天线37-43
• 4.1.1 Vivaldi天线的辐射机理37-38
• 4.1.2 Vivaldi天线的阻抗特性38-40
• 4.1.3 Vivaldi天线的表面电流分布40-41
• 4.1.4 Vivaldi天线的馈电方式41-43
• 4.2 对拓型Vivaldi天线43-44
• 4.3 平衡Vivaldi天线44
• 4.4 小尺寸对拓型Vivaldi天线的研究44-60
• 4.4.1 一种小尺寸对拓型Vivaldi天线45-47
• 4.4.2 使用波纹微扰结构改进47-52
• 4.4.3 采用开眼结构改进52-53
• 4.4.4 增加引向器寄生单元改进53-55
• 4.4.5 天线的测试与结果分析55-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-67
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果67

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨卫英;覆盖高∈_r材料微带天线的研究[J];微波学报;2000年S1期

2 薛睿峰 ,钟顺时;微带天线小型化技术[J];电子技术;2002年03期

3 刘丹,史小卫,尹应增;一种新型的小型化微带天线的分析与设计[J];火控雷达技术;2003年03期

4 高向军,王聪敏;两种双频微带天线的分析与设计[J];雷达与对抗;2003年01期

5 王聪敏,高向军,夏冬玉;宽带微带天线技术的探讨[J];现代电子技术;2003年08期

6 张雪松,朱超甫,顾颐;使用微带天线进行近距离能量传递[J];北京科技大学学报;2003年06期

7 唐祥生,顾长青;展宽微带天线圆极化带宽的几种方法[J];金陵科技学院学报;2004年04期

8 陈浩,游佰强;蓝牙微带天线的设计和仿真[J];厦门大学学报(自然科学版);2005年S1期

9 车仁信;张坤武;程鑫;;微带天线参数模拟测试[J];电子测量技术;2005年03期

10 王素玲;沈学民;;折叠短路式小型化双层微带天线[J];红外与毫米波学报;2006年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 罗建;罗正祥;羊恺;马景民;;双频微带天线的设计[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

2 张凤林;;任意形状微带天线的宽频带技术[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年

3 李洪彬;房少军;丁卫平;;低成本高增益微带天线的设计[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2009年

4 王少永;朱旗;;加载短路钉微带天线的理论分析[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年

5 姚德淼;蔡建明;;宽频带高增益微带天线元研究[A];1995年全国微波会议论文集（上册）[C];1995年

6 任冬梅;庄馗;;新型弹载宽频背腔菱形微带天线的研究和实践[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

7 刘广燕;杨宏春;张连红;阮成礼;;一种新颖的宽带微带天线[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

8 于晓东;阮成礼;;微带天线宽频带技术的研究[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

9 曹宜森;卢春兰;彭川;朱卫刚;;一种小型化双频微带天线设计[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

10 刘洪颐;李大伟;陈征祥;王磊;;一种微带天线的优化设计[A];2009年全国天线年会论文集（下）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 湖南 谭仲;微带天线[N];电子报;2003年

2 付蔷　闫秋华 田欣;顺时应势 宁静致远[N];科技日报;2009年

3 黄兴章;新型有机高分子磁性微带天线研制获重要进展[N];科技日报;2000年

4 史记;国外RFID：功能扩大 应用拓宽 日渐普及[N];中国包装报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 于丹;宽带/多频全向微带天线的研究与设计[D];西安电子科技大学;2015年

2 杨汶汶;宽带微带天线及高性能有源一体化天线技术的研究[D];东南大学;2015年

3 韩丽萍;差分双频微带天线研究[D];山西大学;2010年

4 袁家德;曲面微带天线的电磁仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 贺秀莲;微带天线的数学建模理论与数值分析方法研究[D];西安电子科技大学;2005年

6 杜成珠;基于三维正交机织的纺织微带天线[D];上海大学;2012年

7 王昊;微带天线的研究[D];南京理工大学;2009年

8 张需溥;小型化微带天线的设计与数值分析[D];上海大学;2004年

9 徐唯伟;带内低散射微带天线及其阵列研究[D];北京交通大学;2015年

10 刘君英;可重构微带天线研究[D];中国科学技术大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韩璐;交指型左手微带天线研究[D];中国科学技术大学;2009年

2 黄振华;小型化多频微带天线的研究与设计[D];上海交通大学;2007年

3 刘宝宏;微带天线的分析和宽频带设计[D];南京理工大学;2002年

4 尹静;微带天线宽频带技术研究[D];北京交通大学;2007年

5 张欣;微带天线宽频带技术的研究[D];西安电子科技大学;2011年

6 赖慧芳;宽频带与紧凑型微带天线的研究与设计[D];江西师范大学;2011年

7 李星;微带天线在无线通信中的研究与设计[D];西安工程大学;2011年

8 曾群超;无线图像传输的微带倒F天线仿真研究与设计[D];燕山大学;2015年

9 郭睿;高速转台环境下发动机压力测量系统研究[D];南京理工大学;2015年

10 狄萃;弹体共形微带天线设计及射频电路仿真技术研究[D];南京理工大学;2015年

，

本文编号：726521