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文檔簡介
1、隨著無線電通信系統(tǒng)向著集成化、多功能化、小型化的方向迅速發(fā)展,天線作為這些系統(tǒng)的入口和出口,擔(dān)負(fù)著接收和發(fā)射信號的重任,這就要求天線也將向著小尺寸、多頻帶和寬頻帶的方向發(fā)展。近些年來,由于超材料的奇異特性,開始引起了物理界和電磁界學(xué)者的關(guān)注。和傳統(tǒng)的超材料相比,微帶線實(shí)現(xiàn)形式下的復(fù)合左/右手傳輸線在結(jié)構(gòu)上具有連續(xù)性、損耗低、帶寬寬的特點(diǎn),為微波/射頻器件的設(shè)計(jì)開辟了一種截然不同的思路。
本文主要研究復(fù)合左/右手傳輸線理論在實(shí)現(xiàn)
2、天線的小型化和多頻段這兩個(gè)方向上的應(yīng)用。
首先,本文簡單概括了利用復(fù)合左/右手傳輸線理論實(shí)現(xiàn)天線小型化、多頻帶化天線的研究背景和意義,并簡要分析了超材料在微波/射頻領(lǐng)域,尤其是天線設(shè)計(jì)領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;接著詳細(xì)分析了左手材料的傳輸線方程、左手材料的電磁特性和復(fù)合左/右手傳輸線的基本理論,特別是零階諧振器的基本原理。
其次,本文歸納了實(shí)現(xiàn)天線小型化的幾種技術(shù)手段,基于ENG-TL(epsilon negativet
3、ransmission-line,負(fù)折射率傳輸線)理論,設(shè)計(jì)了一款小型化天線。該天線是由一個(gè)ENG-TL單元結(jié)構(gòu)構(gòu)成,為了擴(kuò)展天線的帶寬,在金屬貼片與地面之間加載了帶狀線,在2.53 GHz處產(chǎn)生了一個(gè)新的諧振點(diǎn),將此諧振點(diǎn)和零階諧振點(diǎn)融合,達(dá)到了擴(kuò)展天線帶寬的目的。天線的尺寸只有15×22×0.8 mm3,從實(shí)測結(jié)果可以看出,該天線的工作帶寬為2.49-3.0 GHz,在2.68 GHz處的增益為1.59dB。該天線具有尺寸小,結(jié)構(gòu)簡
4、單,以及輻射特性較穩(wěn)定的特點(diǎn),并且可以應(yīng)用于WiMAX/2.5 GHz移動通信系統(tǒng)。
然后,本文歸納了幾種實(shí)現(xiàn)天線多頻帶的技術(shù),基于超材料加載技術(shù),設(shè)計(jì)了一款三頻帶天線。該天線由矩形輻射貼片、帶狀線、互補(bǔ)開口諧振環(huán)縫隙構(gòu)成。在地面和輻射貼片之間加載帶狀線構(gòu)成了ENG-TL結(jié)構(gòu),在2.53GHz處增加了一個(gè)新的零階諧振點(diǎn),為了使天線能夠覆蓋WiMAX(3.4-3.69GHz)的頻段范圍,在雙頻天線的基礎(chǔ)上加載互補(bǔ)開口諧振環(huán)縫隙。
5、天線采用的是相對介電常數(shù)為3.5的F4BM350板材,其尺寸為14.5×25×0.8 mm3,從實(shí)測結(jié)果可以看出,天線的工作頻段分別為:2.35-2.61GHz、3.38-4.01 GHz和4.25-6.65GHz。該天線具有結(jié)構(gòu)簡單,尺寸小,帶寬較寬的優(yōu)點(diǎn),能夠完全覆蓋WLAN2.45/5.2/5.8 GHz和WiMAX3.5/5.5 GHz無線通信系統(tǒng)的頻段。
最后,本文歸納了幾種頻率可調(diào)技術(shù),將可調(diào)諧技術(shù)和零階諧振器理論
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