超宽带天线的滤波特性及缝隙天线定向特性的研究
发布时间：2022-12-17 18:19
超宽带技术在雷达、无线通信和室内定位等方面都有着重要应用,但因为其工作带宽较宽、辐射功率较低,所以很容易受到来自带内和带外的干扰。通常的解决方案是采用级联在超宽带天线后端的滤波器来抑制各种干扰,然而,这又不可避免地带来了系统体积的增加、研制成本的上升等一系列问题。因此,研究具有良好带内外滤波特性的超宽带天线,对于未来超宽带技术的发展具有重要的理论意义和应用价值。本文以缝隙天线和单极子天线为研究对象,对超宽带天线的边带的选择特性和带内滤波功能展开研究,提出并设计了几种不同的超宽带滤波天线。同时,根据缝隙天线在高频呈现定向特性这一特征,在滤波缝隙天线的基础上进行了定向特性和MIMO（Multiple-Input-Multiple-Output）天线组阵技术的研究。本文的主要研究内容和成果描述如下:1.提出了两款具有高边带选择性的超宽带缝隙天线。通过设计具有低通滤波功能的阶梯阻抗馈电微带线和引入窄带缝隙槽的方法改善了超宽带缝隙天线上下边带的选择特性,在保证良好辐射特性的同时,反射系数曲线的矩形系数K,即-3dB带宽和-10dB带宽的比值,可低至1.04;进而,为了解决阶梯阻抗馈电天线在带内阻...
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状与分析
1.2.1 超宽带天线的带外滤波特性研究现状和分析
1.2.2 超宽带天线的带内滤波特性研究现状和分析
1.2.3 定向天线的研究现状和分析
1.3 本论文的主要研究内容和安排
2 超宽带天线的主要特性参数和缝隙天线的基本原理
2.1 引言
2.2 频域特性
2.2.1 电路参数
2.2.2 辐射参数
2.3 时域特性
2.3.1 群时延
2.3.2 时域信号相关系数
2.3.3 MIMO天线的主要相关参数
2.4 缝隙天线的基本原理
2.5 本章小结
3 具有带外滤波功能的超宽带天线的研究与设计
3.1 引言
3.2 阶梯阻抗馈电的滤波缝隙天线
3.2.1 阶梯阻抗馈电滤波缝隙天线的设计
3.2.2 天线的仿真和测试结果分析
3.3 缺陷地结构的滤波缝隙天线
3.3.1 缺陷地滤波缝隙天线的结构
3.3.2 具有高边带选择性的缺陷地结构的低通滤波器设计
3.3.3 缺陷地结构滤波缝隙天线测试结果与分析
3.4 集成超宽带带通滤波器的单极子天线
3.4.1 圆形单极子天线的基本结构
3.4.2 枝节加载多模谐振器超宽带带通滤波器的设计
3.4.3 集成带通滤波功能的圆形单极子天线
3.5 本章小结
4 具有带内滤波功能的超宽带天线的研究与设计
4.1 引言
4.2 高矩形度宽阻带多陷波超宽带天线的研究与设计
4.2.1 高矩形度宽阻带多陷波的基本结构
4.2.2 天线仿真参数分析
4.2.3 测试结果分析
4.3 圆形单极子可重构滤波天线
4.3.1 天线的基本结构
4.3.2 仿真和测试结果
4.4 具有带外和带内滤波功能的可重构天线
4.4.1 可重构天线的结构
4.4.2 可重构天线的测试和仿真结果
4.5 本章小结
5 缝隙天线定向特性的研究和在MIMO中的应用
5.1 引言
5.2 具有定向特性的滤波缝隙天线
5.2.1 定向特性的滤波缝隙天线的结构
5.2.2 无源振子的工作原理
5.2.3 测试结果
5.3 定向天线在MIMO天线中的应用
5.3.1 超宽带缝隙MIMO天线的结构
5.3.2 仿真和测试结果
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
1.发表论文
2.发明专利
3.参加项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种UWB与PDR融合的行人室内定位方法[J]. 仪玉杰,黄智刚,苏雨. 导航定位学报. 2019(03)
[2]一种自适应UKF在UWB室内定位中的应用[J]. 傅军,许达,付阳. 测绘通报. 2019(S1)
[3]基于扇形枝节加载谐振器的超宽带滤波器[J]. 刘家州,马宁,邓希达,延波. 电子科技大学学报. 2019(01)
[4]一款小型化具有滤波特性的Г型天线设计[J]. 华阳,韩超. 装备环境工程. 2018(07)
[5]基于改进型中和线的MIMO天线设计[J]. 尹波,顾静,孙利军. 电子技术应用. 2018(05)
[6]具有两块非对称接地面的高紧凑型超宽带天线[J]. 段吉海,蓝创,徐卫林,韦保林,郝强宇,李晓峰. 电波科学学报. 2015(02)
[7]LTE-A中继系统基于OFDMA的干扰解决算法[J]. 赵季红,孙彬,曲桦. 电子技术应用. 2014(03)
[8]准八木型宽带高增益微带天线[J]. 王鹏,郑剑锋,高旭,李越,冯正和. 电波科学学报. 2010(05)
[9]可重构天线的研究现状与发展趋势[J]. 王安国,张佳杰,王鹏,侯永宏. 电波科学学报. 2008(05)
[10]新型定向超宽带天线[J]. 钟玲玲,邱景辉,张宁,孙博. 现代雷达. 2008(07)
博士论文
[1]小型化UWB-MIMO天线的研究与设计[D]. 吴玲.华中师范大学 2018
[2]高隔离度的小型化MIMO天线研究[D]. 罗超鸣.电子科技大学 2017
[3]宽带定向天线及阵列研究[D]. 王浩.西安电子科技大学 2016
[4]可控带宽的陷波超宽带天线研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[5]新型超宽带天线研究[D]. 吴琦.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]超宽带亚周期微波脉冲的产生、传输及特性分析[D]. 张肖垒.浙江工业大学 2018
[2]紧凑型宽带定向辐射天线设计与分析[D]. 毛宇.哈尔滨工业大学 2018
[3]面向5G移动通信的天线技术研究及设计[D]. 方小川.电子科技大学 2018
[4]新型滤波天线理论与应用研究[D]. 董佩金.电子科技大学 2018
[5]巡检机器人UWB无线定位算法和导航控制系统的研究[D]. 曾健.哈尔滨工业大学 2015
[6]超宽带及MIMO天线的研究与设计[D]. 周穹.云南大学 2015
[7]微带八木天线的设计与研究[D]. 李璇.电子科技大学 2014
[8]特定载体平台全向和定向天线研究[D]. 张永利.西安电子科技大学 2014
[9]MIMO天线去耦合结构的设计与实现[D]. 吴永飞.哈尔滨工程大学 2014
[10]微带缝隙天线的研究与设计[D]. 蔡得水.西安电子科技大学 2012
本文编号：3720414
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状与分析
1.2.1 超宽带天线的带外滤波特性研究现状和分析
1.2.2 超宽带天线的带内滤波特性研究现状和分析
1.2.3 定向天线的研究现状和分析
1.3 本论文的主要研究内容和安排
2 超宽带天线的主要特性参数和缝隙天线的基本原理
2.1 引言
2.2 频域特性
2.2.1 电路参数
2.2.2 辐射参数
2.3 时域特性
2.3.1 群时延
2.3.2 时域信号相关系数
2.3.3 MIMO天线的主要相关参数
2.4 缝隙天线的基本原理
2.5 本章小结
3 具有带外滤波功能的超宽带天线的研究与设计
3.1 引言
3.2 阶梯阻抗馈电的滤波缝隙天线
3.2.1 阶梯阻抗馈电滤波缝隙天线的设计
3.2.2 天线的仿真和测试结果分析
3.3 缺陷地结构的滤波缝隙天线
3.3.1 缺陷地滤波缝隙天线的结构
3.3.2 具有高边带选择性的缺陷地结构的低通滤波器设计
3.3.3 缺陷地结构滤波缝隙天线测试结果与分析
3.4 集成超宽带带通滤波器的单极子天线
3.4.1 圆形单极子天线的基本结构
3.4.2 枝节加载多模谐振器超宽带带通滤波器的设计
3.4.3 集成带通滤波功能的圆形单极子天线
3.5 本章小结
4 具有带内滤波功能的超宽带天线的研究与设计
4.1 引言
4.2 高矩形度宽阻带多陷波超宽带天线的研究与设计
4.2.1 高矩形度宽阻带多陷波的基本结构
4.2.2 天线仿真参数分析
4.2.3 测试结果分析
4.3 圆形单极子可重构滤波天线
4.3.1 天线的基本结构
4.3.2 仿真和测试结果
4.4 具有带外和带内滤波功能的可重构天线
4.4.1 可重构天线的结构
4.4.2 可重构天线的测试和仿真结果
4.5 本章小结
5 缝隙天线定向特性的研究和在MIMO中的应用
5.1 引言
5.2 具有定向特性的滤波缝隙天线
5.2.1 定向特性的滤波缝隙天线的结构
5.2.2 无源振子的工作原理
5.2.3 测试结果
5.3 定向天线在MIMO天线中的应用
5.3.1 超宽带缝隙MIMO天线的结构
5.3.2 仿真和测试结果
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
1.发表论文
2.发明专利
3.参加项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种UWB与PDR融合的行人室内定位方法[J]. 仪玉杰,黄智刚,苏雨. 导航定位学报. 2019(03)
[2]一种自适应UKF在UWB室内定位中的应用[J]. 傅军,许达,付阳. 测绘通报. 2019(S1)
[3]基于扇形枝节加载谐振器的超宽带滤波器[J]. 刘家州,马宁,邓希达,延波. 电子科技大学学报. 2019(01)
[4]一款小型化具有滤波特性的Г型天线设计[J]. 华阳,韩超. 装备环境工程. 2018(07)
[5]基于改进型中和线的MIMO天线设计[J]. 尹波,顾静,孙利军. 电子技术应用. 2018(05)
[6]具有两块非对称接地面的高紧凑型超宽带天线[J]. 段吉海,蓝创,徐卫林,韦保林,郝强宇,李晓峰. 电波科学学报. 2015(02)
[7]LTE-A中继系统基于OFDMA的干扰解决算法[J]. 赵季红,孙彬,曲桦. 电子技术应用. 2014(03)
[8]准八木型宽带高增益微带天线[J]. 王鹏,郑剑锋,高旭,李越,冯正和. 电波科学学报. 2010(05)
[9]可重构天线的研究现状与发展趋势[J]. 王安国,张佳杰,王鹏,侯永宏. 电波科学学报. 2008(05)
[10]新型定向超宽带天线[J]. 钟玲玲,邱景辉,张宁,孙博. 现代雷达. 2008(07)
博士论文
[1]小型化UWB-MIMO天线的研究与设计[D]. 吴玲.华中师范大学 2018
[2]高隔离度的小型化MIMO天线研究[D]. 罗超鸣.电子科技大学 2017
[3]宽带定向天线及阵列研究[D]. 王浩.西安电子科技大学 2016
[4]可控带宽的陷波超宽带天线研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012
[5]新型超宽带天线研究[D]. 吴琦.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]超宽带亚周期微波脉冲的产生、传输及特性分析[D]. 张肖垒.浙江工业大学 2018
[2]紧凑型宽带定向辐射天线设计与分析[D]. 毛宇.哈尔滨工业大学 2018
[3]面向5G移动通信的天线技术研究及设计[D]. 方小川.电子科技大学 2018
[4]新型滤波天线理论与应用研究[D]. 董佩金.电子科技大学 2018
[5]巡检机器人UWB无线定位算法和导航控制系统的研究[D]. 曾健.哈尔滨工业大学 2015
[6]超宽带及MIMO天线的研究与设计[D]. 周穹.云南大学 2015
[7]微带八木天线的设计与研究[D]. 李璇.电子科技大学 2014
[8]特定载体平台全向和定向天线研究[D]. 张永利.西安电子科技大学 2014
[9]MIMO天线去耦合结构的设计与实现[D]. 吴永飞.哈尔滨工程大学 2014
[10]微带缝隙天线的研究与设计[D]. 蔡得水.西安电子科技大学 2012
本文编号：3720414
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