通信系统中的方向图可重构天线研究
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication technology, the system demands higher antenna performance. Because of its fixed performance, the traditional antenna is difficult to meet the requirements in many situations. The pattern reconfigurable antenna can change the pattern characteristics to adapt to the changes of the surrounding environment, thus improving the SNR of the receiver and increasing the system capacity, so it has a broad application prospect. The research of this paper mainly includes the following three aspects. First, a wideband pattern reconfigurable tapered slot antenna is proposed. By changing the bias voltage of four p-i-n diodes, four end-emitter patterns can be realized. The bias circuit is simple. The common frequency band with reflection coefficient less than 10dB is 1.57 GHz ~ 3.31 GHz, and the relative bandwidth is 71.3 GHz. The gain of each state at the central frequency of 2.4GHz is greater than 6.4 dBi. When the designed zero-refractive index metamaterials are loaded into a gradient slot, the gain can be increased by 1.4 dBi-1.7 dBiin the frequency band of 2.2GHz-2.6GHz. Secondly, a new pattern reconfigurable microstrip antenna for the floor-loaded complementary fissure ring resonator (CSRR) is proposed. The beam direction is controlled by the coupling between different radiation elements, which is a new way to realize the reconfigurable pattern. By changing the state of RF switch loaded in CSRR, the main beam direction can be switched between E plane and H plane at the same time. The two designs of coaxial line bottom feed and microstrip edge feed can realize 9 kinds of pattern and 6 kinds of pattern, respectively. The antenna area is 0.82 位 _ 0 脳 0.78 位 _ 0 and 0.73 位 _ 0 脳 0.78 位 _ 0, respectively. Compared with the conventional microstrip antenna array, the reconfigurable antenna has larger scanning angle, smaller gain fluctuation and lower sidelobe level than the conventional microstrip antenna array. Thirdly, a new plane printed beam scanning parasitic array antenna is designed by using differential evolution algorithm. The beam direction can be scanned in azimuth plane by changing the reactance value of the parasitic element. The antenna is modeled by the equivalent network model, and the reactance is optimized by the differential evolution algorithm. In the optimization process, there is no need for a large number of electromagnetic full-wave calculations, so the optimization efficiency is improved significantly. The influence of network parameters on antenna performance is analyzed theoretically. The experimental results show that the optimal design method is accurate and efficient.
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN820
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,本文编号:2415622
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