无线通信系统中的多频宽带天线研究
发布时间：2021-07-18 05:32
随着多种无线宽带通信系统的高速发展,作为通信终端的天线面临着多频宽带化、小型化、高增益等挑战,成为影响多频宽带系统性能的重要因素之一。本论文依托课题组承担的国家自然科学基金（NSFC:No.61139001）,对多频段宽带天线开展了以下几个方面研究：（1）应用于2G/3G/LTE/WLAN的双宽频电磁偶极子天线研究；（2）多频宽带电磁偶极子天线小型化及平面化研究；（3）多频宽带天线的高隔离度及高增益研究；（4）多频宽带天线低成本化、小型化及高增益研究。研究的主要内容和创新点如下：1.提出了一种带喇叭反射器的应用于2G/3G/LTE基站通信的电磁偶极子（ME Dipole）天线。对传统单层ME Dipole天线进行改进,首次提出了双层ME Dipole天线,提供了一种简易的产生双宽频的互补型天线方法,天线低频及高频分别达到了24.4%（0.79GHz-1.01GHz）和67.3%（1.38GHz-2.78GHz） （SWR<2）的阻抗匹配带宽。此外,利用改进的喇叭型反射器,实现了良好的定向性、稳定的高增益和很低的交叉极化。最后,提出了简易的电磁偶极子天线等效电路模型及公式,有利于指...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?中国王大电信运营商频率分布图??ｆｂｒ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ａｃｃｅｓｓ，?ＷｉＭＡＸ）通信系统、无线广域网（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｗｉｄｅ?Ａｒｅａ?Ｎｅｔｗｏｉｒｋ，??ＷＷＡＮ）通信系统及６０ＧＨｚ毫米波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ?ｗａｖｅ，ＭＭＷ）通信技术，其工作频??段?
小型化及高增益方面研究也尚未深入，这仍然是当前中国运营商面临的实际难题。??１．３面临的主要挑战??多频宽带天线一直是通信系统领域的研究热点，在理论技术及商业应用等方面??硕果累累。但是，多频宽带天线设计在许多方面仍然存在巨大挑战，主要如下：??１）应用于２Ｇ／３Ｇ／ＬＴＥ／ＷＬＡＮ／ＷＷＡＮ的双宽频电磁偶极子天线研究方面，主要??问题：目前应用于基站通信的多频宽带天线运用多种馈电结构、贴片结构、新型材??料等方法改进了天线结构，并获得了良好的带宽及方向性等性能。然而，这些天线??仍然存在诸如结构复杂、价格昂贵等缺点。此外，鲜有可Ｗ完全覆盖中国运营商的??２Ｇ／３Ｇ／ＬＴＥ／ＷＬＡＮ四网的宽带定向天线，商用性有待提高。在保证上述要求的情况??下，实现多频段、宽带宽、良好定向性、低延波比等性能指标仍然是急需解决的问题。??２）电磁偶极子天线小型化及平面化研究方面，主要问题：目前在立体电磁偶极??１０??
正方形、矩形、Ｈ角形等。此外，也可由宽度较小的长方形振子或由上述福射贴片??组合的天线阵。上述Ｈ种结构形式分别称为微带贴片天线、微带振子天线和微带阵??列天线。下面将介绍这Ｈ种基本类型天线，如图２－１，２－２所示。??Ｚ??微带?导偃片??＾??＼??Ｖ??Ｚ?Ｅ?接地板??ｈ／Ｔ！ｎ?＾｛如￣１?丰?Ｘ?Ｌ—－??（ａ）矩形微带贴片天线俯视图放侧视图?（ｂ）圆形微巧贴片天线俯视图及侧视齒??图２－１?徵带贴片天线??１）微带贴片天线：介质厚度一般小于贴片天线的工作波长。金属福射贴片与反??１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁场数值计算方法分析[J]. 冯奎胜,卢万铮,朱章虎. 山西电子技术. 2005(06)
博士论文
[1]新型宽带平面基站天线研究[D]. 崔悦慧.华南理工大学 2014
[2]共面波导馈电的多陷波超宽带天线的研究与设计[D]. 白玉.哈尔滨工程大学 2013
[3]可控带宽的陷波超宽带天线研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[4]毫米波无源器件及天线若干问题研究[D]. 褚慧.南京理工大学 2012
[5]新型宽带电磁偶极子微带天线的研究[D]. 安文星.北京邮电大学 2012
[6]无线多频通信系统超宽带天线研究[D]. 刘建军.上海大学 2010
[7]多频带/超宽带印刷天线及锥削缝隙阵列研究[D]. 宋跃.西安电子科技大学 2010
[8]宽带与多频天线关键问题的研究[D]. 马汉清.西安电子科技大学 2009
[9]毫米波阵列天线技术及其在小型雷达前端中的应用[D]. 崔斌.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]UHF频段RFID系统天线的设计仿真与验证[D]. 韩方正.北京邮电大学 2013
[2]多频微带天线研究[D]. 古敏.电子科技大学 2008
本文编号：3288959
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?中国王大电信运营商频率分布图??ｆｂｒ?Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?Ａｃｃｅｓｓ，?ＷｉＭＡＸ）通信系统、无线广域网（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ?Ｗｉｄｅ?Ａｒｅａ?Ｎｅｔｗｏｉｒｋ，??ＷＷＡＮ）通信系统及６０ＧＨｚ毫米波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ?ｗａｖｅ，ＭＭＷ）通信技术，其工作频??段?
小型化及高增益方面研究也尚未深入，这仍然是当前中国运营商面临的实际难题。??１．３面临的主要挑战??多频宽带天线一直是通信系统领域的研究热点，在理论技术及商业应用等方面??硕果累累。但是，多频宽带天线设计在许多方面仍然存在巨大挑战，主要如下：??１）应用于２Ｇ／３Ｇ／ＬＴＥ／ＷＬＡＮ／ＷＷＡＮ的双宽频电磁偶极子天线研究方面，主要??问题：目前应用于基站通信的多频宽带天线运用多种馈电结构、贴片结构、新型材??料等方法改进了天线结构，并获得了良好的带宽及方向性等性能。然而，这些天线??仍然存在诸如结构复杂、价格昂贵等缺点。此外，鲜有可Ｗ完全覆盖中国运营商的??２Ｇ／３Ｇ／ＬＴＥ／ＷＬＡＮ四网的宽带定向天线，商用性有待提高。在保证上述要求的情况??下，实现多频段、宽带宽、良好定向性、低延波比等性能指标仍然是急需解决的问题。??２）电磁偶极子天线小型化及平面化研究方面，主要问题：目前在立体电磁偶极??１０??
正方形、矩形、Ｈ角形等。此外，也可由宽度较小的长方形振子或由上述福射贴片??组合的天线阵。上述Ｈ种结构形式分别称为微带贴片天线、微带振子天线和微带阵??列天线。下面将介绍这Ｈ种基本类型天线，如图２－１，２－２所示。??Ｚ??微带?导偃片??＾??＼??Ｖ??Ｚ?Ｅ?接地板??ｈ／Ｔ！ｎ?＾｛如￣１?丰?Ｘ?Ｌ—－??（ａ）矩形微带贴片天线俯视图放侧视图?（ｂ）圆形微巧贴片天线俯视图及侧视齒??图２－１?徵带贴片天线??１）微带贴片天线：介质厚度一般小于贴片天线的工作波长。金属福射贴片与反??１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁场数值计算方法分析[J]. 冯奎胜,卢万铮,朱章虎. 山西电子技术. 2005(06)
博士论文
[1]新型宽带平面基站天线研究[D]. 崔悦慧.华南理工大学 2014
[2]共面波导馈电的多陷波超宽带天线的研究与设计[D]. 白玉.哈尔滨工程大学 2013
[3]可控带宽的陷波超宽带天线研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[4]毫米波无源器件及天线若干问题研究[D]. 褚慧.南京理工大学 2012
[5]新型宽带电磁偶极子微带天线的研究[D]. 安文星.北京邮电大学 2012
[6]无线多频通信系统超宽带天线研究[D]. 刘建军.上海大学 2010
[7]多频带/超宽带印刷天线及锥削缝隙阵列研究[D]. 宋跃.西安电子科技大学 2010
[8]宽带与多频天线关键问题的研究[D]. 马汉清.西安电子科技大学 2009
[9]毫米波阵列天线技术及其在小型雷达前端中的应用[D]. 崔斌.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]UHF频段RFID系统天线的设计仿真与验证[D]. 韩方正.北京邮电大学 2013
[2]多频微带天线研究[D]. 古敏.电子科技大学 2008
本文编号：3288959
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