基于开口谐振环的陷波超宽带天线设计

发布时间：2017-10-03 18:14

  本文关键词：基于开口谐振环的陷波超宽带天线设计

  更多相关文章： 超宽带天线 陷波功能 SRR 叉指电容环 高选择性

【摘要】：超宽带天线是超宽带无线通信系统的关键部件之一。为了获得高性能的系统,采用的超宽带天线在发射信号时要有足够的效率,无色散,并且有一个足够宽的工作带宽。在FCC的标准中,3.1GHz到10.6GHz的超宽带频段可以被用于短距离高速率的超宽带无线通信,所以所设计的超宽带天线需要能够覆盖该频段。又由于现有全球微波互联接入(WiMAX)和无线局域网(WLAN)等窄带系统的工作频段存在于该超宽带无线通信频段内,如果不将这些频段从超宽带频段中隔离出去,系统之间可能会互相干扰。所以需要设计具有陷波功能的超宽带天线,使天线在这些干扰频段呈现钝态,无法有效辐射和接收电磁波。本文的主要工作可总结如下：(1)介绍了超宽带天线的发展简史和基本理论,并对陷波超宽带天线的研究现状进行了阐述。然后又分析了SRR(Split Ring Resonators)及其改进结构的谐振特性。(2)我们首先设计了两款陷波频段在WiMAX (3.3-3.7GHz)的陷波选择性良好的单陷波超宽带天线,第一款是平面椭圆单极子天线,第二款是平面椭圆宽缝隙天线。我们在两款天线上均制作了互补叉指电容环,结合其他的陷波结构,实现了对3.3-3.7GHz波段的高选择性的陷波。然后,我们在第一款天线的馈线两侧和辐射单元上,各添加了一组陷波结构,又实现了对WLAN(5.15-5.35GHz)和WLAN (5.725-5.825GHz)两个波段的高选择性陷波,得到了一款三陷波超宽带天线。(3)我们加工了三款天线并进行了测试。测试结果和仿真结果基本吻合。测试的回波损耗表明,所设计的天线工作频段能够完整覆盖超宽带频段,在需要陷波的波段具备良好的陷波效果。测试的天线方向图和天线最大增益表明,天线在工作频段具有准全向的辐射特性,在陷波波段辐射呈现钝态。
【关键词】：超宽带天线 陷波功能 SRR 叉指电容环 高选择性
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN822.8
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9
• 1.3 论文章节安排9-11
• 第二章 陷波超宽带天线基本参数与理论11-22
• 2.1 超宽带天线基本的特性参数11-14
• 2.1.1 带宽11
• 2.1.2 方向性11-13
• 2.1.3 极化13-14
• 2.2 超宽带天线简介14-18
• 2.2.1 超宽带天线的定义14
• 2.2.2 通信系统对超宽带天线的需求14-15
• 2.2.3 超宽带平面天线的分类15-18
• 2.3 陷波特性平面超宽带天线的陷波技术总结18-21
• 2.4 陷波频段的选择性21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 SRR/CSRR及其改进结构的谐振特性分析22-26
• 3.1 引言22
• 3.2 SRR结构及其谐振特性22-23
• 3.3 CSRR结构及其谐振特性23-24
• 3.4 叉指电容环的结构及其谐振特性24-25
• 3.5 本章小结25-26
• 第四章 WiMAX频段具有高选择性陷波的单陷波平面超宽带天线设计26-45
• 4.1 引言26-28
• 4.2 单陷波平面椭圆单极子超宽带天线设计28-39
• 4.2.1 平面椭圆单极子超宽带天线设计28-29
• 4.2.2 WiMAX频段具有高选择性陷波的超宽带天线设计29-35
• 4.2.3 天线的参数分析35-39
• 4.3 单陷波平面椭圆宽缝隙超宽带天线设计39-44
• 4.3.1 天线设计39-42
• 4.3.2 天线的参数分析42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 具有高选择性陷波的三陷波平面超宽带天线设计45-54
• 5.1 引言45
• 5.2 天线结构及参数优化分析45-53
• 5.2.1 天线的设计45-50
• 5.2.2 天线的参数分析50-53
• 5.3 本章小结53-54
• 第六章 总结与展望54-55
• 参考文献55-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士学位期间研究成果61

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本文编号：965970