新型雙頻及圓極化微帶天線的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、天線作為射頻前端器件之一，對(duì)通信質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也是制約無線通信系統(tǒng)小型化發(fā)展的主要障礙之一。微帶天線以其重量輕、體積小、易集成等諸多優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的關(guān)注，伴隨著無線通信事業(yè)的迅猛發(fā)展，微帶天線的小型化、雙頻、寬頻帶和圓極化等技術(shù)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本論文旨在對(duì)雙頻微帶天線進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)了三種新穎的微帶雙頻天線，給出了改進(jìn)天線帶寬，極化等輻射特性的有效方法。
　　 微帶天線由于其低輪廓和易于實(shí)現(xiàn)多頻段工

2、作等優(yōu)點(diǎn)使它成為了移動(dòng)終端無線設(shè)備的最佳選擇。在結(jié)構(gòu)安排上本文首先明確了課題研究的目的和意義，給出了雙頻微帶天線以及極化縫隙天線的研究進(jìn)展的發(fā)展現(xiàn)狀。在簡要闡述了天線的基本參數(shù)基礎(chǔ)上，分別介紹了微帶天線的特點(diǎn)、分類、輻射機(jī)理、分析方法、饋電方式和展寬帶寬的方式；同時(shí)也對(duì)各種小型化、多頻段和寬頻帶技術(shù)進(jìn)行了歸納、分析與驗(yàn)證，并討論了在天線設(shè)計(jì)過程中各種參數(shù)對(duì)微帶天線性能的影響。結(jié)合現(xiàn)有的多種小型化、多頻段和寬頻帶設(shè)計(jì)方法，該文提出了三款不

3、同類型的新型適用于無線局域網(wǎng)的雙頻微帶貼片天線。第一種天線結(jié)構(gòu)為兩個(gè)C字型微帶天線，即在輻射貼片上開縫隙，形成兩個(gè)C字型微帶天線，且該天線采用微帶線的方式進(jìn)行饋電；第二種天線結(jié)構(gòu)采用共波導(dǎo)方式，即在同一個(gè)面上開槽，這種天線易于和有源器件集成；這兩種微帶天線的軟件仿真和實(shí)測結(jié)果表明性能能夠滿足指標(biāo)要求。第三種天線結(jié)構(gòu)為雙層微帶天線，通過在輻射貼片上進(jìn)行切角形成輻射極化特性，且采用微帶和縫隙相結(jié)合的饋電形式饋電。仿真表明，此結(jié)構(gòu)達(dá)到天線設(shè)計(jì)

4、的雙頻帶寬和極化要求，滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
　　 針對(duì)這些天線結(jié)構(gòu)，應(yīng)用Ansoft公司的HFSS電磁仿真軟件，分別對(duì)天線各項(xiàng)性能指標(biāo)隨天線結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上對(duì)天線進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)規(guī)劃，并給出了設(shè)計(jì)結(jié)果。最后，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)天線進(jìn)行了實(shí)際的加工、測試。仿真和測試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的天線具有雙頻帶特性，工作頻段覆蓋了2.45GHz和5.20GHz兩個(gè)頻段，天線在兩個(gè)頻段上的帶寬都在100MHz以上(駐波比小于2.0)