高效率高方向性介質(zhì)諧振器天線研究.pdf

1、伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代，人們步入了無線互聯(lián)時(shí)代。新一代的無線互聯(lián)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品千兆比特速率的無線傳輸，可以使人們真正體會(huì)到高速無線傳輸帶來的便捷。這些新興的互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展需要結(jié)合高效率、高集成、低功耗、低成本的無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)。天線是無線通信系統(tǒng)中的重要組成部分，無線互聯(lián)技術(shù)利用天線技術(shù)，取代傳統(tǒng)的金屬互連線，實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)部或芯片之間的互聯(lián)。然而無線互聯(lián)的硅基片上天線存在效率低的嚴(yán)重問題，輻射方向的不同也會(huì)影響到天線的空間輻射效率。介

2、質(zhì)諧振器天線具有尺寸小、饋電方式多樣、輻射效率高，多模特性等優(yōu)點(diǎn)，是解決上述問題的合適天線單元。本文以介質(zhì)諧振器天線作為輻射單元，針對(duì)天線的高效率和高方向性展開相關(guān)研究。
　　論文首先介紹了研究背景及意義，總結(jié)了介質(zhì)諧振器天線相關(guān)方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了介質(zhì)諧振器天線的基本理論，包括介質(zhì)諧振器的基本參數(shù)，圓柱形介質(zhì)諧振器天線的分析方法，以及介質(zhì)諧振器天線的饋電方式。其次，針對(duì)介質(zhì)諧振器天線的高效率和高方向性技術(shù)，主要完成了

3、如下工作：
　　1.研究了60GHz硅基片上介質(zhì)諧振器天線的效率問題，提出“鑰匙形”介質(zhì)諧振器天線作為輻射單元，覆蓋了微帶傳輸線；同時(shí)在硅基中嵌入空氣腔，減少了耦合到硅基中損耗掉的能量，提高了輻射效率和饋電效率。在57~65GHz的帶寬范圍內(nèi)，天線效率從4.5％~8%提高到了17%~22%。
　　2.研究了介質(zhì)諧振器天線在低次模工作條件下的高方向性輻射，設(shè)計(jì)了圓柱形、圓環(huán)形、圓環(huán)形附銅箔三種介質(zhì)諧振器天線，通過改變介質(zhì)諧振器

4、內(nèi)部的電場(chǎng)分布，分別得到了寬波束、窄波束和馬鞍形波束。
　　3.研究了探針饋電介質(zhì)諧振器天線的交叉極化抑制，通過在圓環(huán)形介質(zhì)諧振器天線的內(nèi)壁附加銅箔的，改變了電場(chǎng)分布。與普通圓環(huán)形介質(zhì)諧振器天線相比，交叉極化電平降低了15dB，同時(shí)增益提高了0.5dB。
　　4.研究了一種偏向輻射的介質(zhì)諧振器天線設(shè)計(jì)，在偏離饋電一側(cè)穿孔并進(jìn)行金屬孔化。通過分析優(yōu)化穿孔的大小與位置，實(shí)現(xiàn)了圓柱形介質(zhì)諧振器天線穩(wěn)定的偏向輻射，在400MHz的帶