用于WLAN的方向圖可重構(gòu)天線研究與設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，為了滿足多方面的需要，通信系統(tǒng)的頻帶、體積和重量不斷增加，導(dǎo)致頻譜資源和空間資源日益緊缺。“可重構(gòu)天線”可以很好地解決這一難題。它具有動態(tài)特性，能夠根據(jù)工作環(huán)境的不斷變化，通過控制微波開關(guān)狀態(tài)，改變天線的輻射特性。其實(shí)質(zhì)是多個天線共用同一物理口徑，僅用一個天線來完成多個天線具有的功能。因?yàn)榉较驁D是分析天線性能的重要特性參數(shù)之一，所以主要研究方向圖可重構(gòu)天線。本文的主要工作內(nèi)容概括如下:
　　首先，根據(jù)微波

2、開關(guān)的理論知識，對微波開關(guān)進(jìn)行了建模與仿真，對直流饋電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了設(shè)計，并分析了微波開關(guān)對天線性能的影響。
　　然后，基于可重構(gòu)天線的相關(guān)理論，設(shè)計了一款具有六種工作模式的用于WLAN5.8G的方向圖可重構(gòu)方形貼片天線。利用HFSS軟件對加載理想開關(guān)和PIN實(shí)際開關(guān)的兩種天線進(jìn)行仿真、比較，設(shè)計效果滿足指標(biāo)要求。為了驗(yàn)證仿真結(jié)果，對天線進(jìn)行實(shí)物加工，測量端口2激勵時三種工作模式的-10dB帶寬為5.72～5.84GHz，增益分別為9

3、.06dBi、8.37dBi、8.94dBi，與仿真結(jié)果基本吻合。
　　最后，設(shè)計了一款具有五種工作模式的用于WLAN2.4G的方向圖可重構(gòu)全向覆蓋天線。將加載PIN開關(guān)與理想開關(guān)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較可知，微波開關(guān)固有的插入損耗使天線的增益和輻射效率降低。為了驗(yàn)證仿真結(jié)果，對天線進(jìn)行實(shí)物加工，測量天線工作模式1的-10dB帶寬為2.26～2.66GHz，半功率波束寬度為84°，增益為4.94dBi，與仿真結(jié)果基本吻合，有力地證明了天