新型雙頻及圓極化微帶天線的研究與設(shè)計.pdf

1、天線作為射頻前端器件之一，對通信質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，同時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，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。本論文旨在對雙頻微帶天線進行了深入研究，設(shè)計了三種新穎的微帶雙頻天線，給出了改進天線帶寬，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現(xiàn)多頻段工

2、作等優(yōu)點使它成為了移動終端無線設(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、分類、輻射機理、分析方法、饋電方式和展寬帶寬的方式；同時也對各種小型化、多頻段和寬頻帶技術(shù)進行了歸納、分析與驗證，并討論了在天線設(shè)計過程中各種參數(shù)對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C字型微帶天線，即在輻射貼片上開縫隙，形成兩個C字型微帶天線，且該天線采用微帶線的方式進行饋電；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)達到天線設(shè)計

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