共形雙頻帶天線及多頻帶濾波器的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，多頻帶天線逐漸成為研究熱點，鑒于與其它微波器件方便集成、便于攜帶等優(yōu)點，共形天線受到越來越多人的關(guān)注。另一方面，作為新世紀(jì)的重點研究內(nèi)容—頻率選擇表面（FSS），又可稱為空間濾波器，其設(shè)計要求隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展越來越高，小型化、性能穩(wěn)定和多頻段是幾大發(fā)展特點。而超材料（MM）作為一種特殊的空間濾波器受到越來越多學(xué)者的關(guān)注。近年來，國內(nèi)外學(xué)者一直致力于多頻、小型化的單元結(jié)構(gòu)的研究，從而用于設(shè)計高性能的空間濾

2、波器。此外，作為無線射頻前端的關(guān)鍵部件—濾波器，其小型化、多頻段和高性能成為研究熱點。本論文主要從以下幾個方面進(jìn)行研究：
　　(1)對傳統(tǒng)的蝶形天線進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種應(yīng)用于WiMAX和X波段的柔性雙頻帶天線，并對其進(jìn)行了仿真、分析、加工及測試。該新型天線相較于傳統(tǒng)的蝶形天線尺寸大幅度減小，并且實現(xiàn)了雙頻帶的效果。此外，該天線采用的是共面波導(dǎo)(CPW)饋電方式，方便與系統(tǒng)電路進(jìn)行集成。最后，由于該天線采用的是柔性的材料作為介質(zhì)基板

3、，對其進(jìn)行了彎折性測試，測試結(jié)果表明該天線對彎折狀況不敏感，對未來柔性材料的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　(2)在對傳統(tǒng)分裂環(huán)諧振器(SRR)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，并設(shè)計了一款雙頻帶空間濾波器。本文對一個柔性的雙頻帶空間濾波器的傳輸特性、輸入角度穩(wěn)定性、電流分布進(jìn)行了分析，并對加工制作出的雙頻帶空間濾波器進(jìn)行測試，測試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合較好，從而驗證了本文設(shè)計原理的有效性。該平面雙頻帶空間濾波器采用了柔性介質(zhì)板，方便加工和測試，并且易

4、于與應(yīng)用材料表面進(jìn)行共形?？偟膩碚f，設(shè)計的柔性雙頻帶空間濾波器對將來雙頻帶或多頻帶的隱身介質(zhì)和共形形狀的空間濾波器研究具有推動作用。
　　(3)提出和設(shè)計了一個簡單的三模非對稱加載枝節(jié)諧振器(ASLR)單元，并對其等效電路和特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在此基礎(chǔ)上，將兩個ASLR單元的枝節(jié)進(jìn)行彎折并采用偽交趾方式耦合用于設(shè)計三頻帶帶通濾波器，采用兩階諧振器的目的是提高通帶的選擇性，兩旁的饋線通過縫隙耦合的方式耦合到諧振器。通過調(diào)節(jié)阻抗比和