有限元-邊界元法腔體分析及圓極化天線研究.pdf

1、天線是無線通信系統(tǒng)中的重要組成部分。隨著電子技術的發(fā)展和空間技術的進步,通信系統(tǒng)正在向著寬帶化、小型化的方向發(fā)展。新型的寬帶和小型圓極化天線及波導裂縫陣列天線都成為具有重大理論意義和工程實用價值的課題。本論文結(jié)合各種無線通信系統(tǒng)的需求,圍繞寬邊縱縫波導陣列天線、GPS波段寬帶圓極化天線、可重構寬帶圓極化天線、寬帶寬波束圓極化天線、電感加載小型圓極化天線、室內(nèi)覆蓋寬帶天線幾個問題進行了研究。作者的主要工作和創(chuàng)造性成果可以概括為:
　

2、　 1.研究了一種精確分析寬邊縱縫波導陣列天線的方法。將有限元.邊界元混合算法(FE-BI)應用于波導裂縫陣列天線的計算中,建立了理論分析模型,計算了波導裂縫上的等效磁流,進而求解了整個天線陣列的遠場輻射特性。將計算結(jié)果與文獻中的實驗結(jié)果進行了對比,結(jié)果表明該方法具有很高的計算效率和精確度。為計算波導裂縫陣列天線提供了一種精確有效的方法。
　　 2.設計了兩副GPS波段的寬帶圓極化天線。采用耦合饋電的雙層立體結(jié)構來實現(xiàn)天線的寬

3、帶圓極化,并且研究了T型饋電探針對天線性能的影響,比較了T型饋電探針和L型饋電探針的結(jié)果。兩副天線在所需頻帶內(nèi)滿足設計要求。
　　 3.研究了一種可重構的寬帶圓極化天線。在一副寬帶圓極化天線的基礎上加入一個開關電路,利用開關的閉合對天線的極化型式進行控制,使其可以實現(xiàn)左旋圓極化、右旋圓極化和線極化的可重構。該天線與其它極化可重構天線相比,具有成本低廉和結(jié)構簡單的優(yōu)點,具有良好的實用性。
　　 4.研究了一種寬帶寬波束圓極

4、化天線。采用加寄生振子和反射板的方法展寬天線的波束寬度。詳細分析了各種主要參數(shù)對天線電性能的影響,根據(jù)分析結(jié)果實際制作并調(diào)試了一副寬帶寬波束圓極化天線,并進行了實際測試。測試結(jié)果和仿真結(jié)果表明,本文所提的設計方法對寬帶寬波束圓極化天線的設計具有一定指導意義。
　　 5.研究了兩種電感加載的小型圓極化天線。對實現(xiàn)圓極化天線的進一步小型化的方法進行了研究,將一種新的電感加載技術應用于十字交叉偶極子天線中,這就相當于增加了天線的電長度

5、。給出了等效電路模型,完成了兩種小型圓極化天線的設計,并與最新發(fā)表的文獻做了比較。結(jié)果表明,這種電感加載的方法是一種實現(xiàn)天線小型化的有效方法,這兩種天線模型均比文獻中的天線具有更小的體積。
　　 6.研究了兩種用于移動通信領域的室內(nèi)覆蓋寬帶天線。研究了一種覆蓋GSM/UMTS/WLAN頻段的雙頻寬帶埋墻天線和一種頻帶更寬的覆蓋800MHz～3GHz的室內(nèi)埋墻天線。研究了將天線置于墻壁中時,墻壁對天線性能的影響。結(jié)果表明,這兩種天