CTS天線研究.pdf

1、多頻化是現(xiàn)代通信系統(tǒng)發(fā)展的主要方向之一。無(wú)論是在公用通信系統(tǒng)、專用通信系統(tǒng),還是衛(wèi)星通信和RFID方面,多頻已經(jīng)越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于電子通信中。特別是近年來(lái),人們開始追求通信系統(tǒng)多功能的兼容性,很多通信系統(tǒng)具備了公用通信、個(gè)人通信等多種功能,而這些功能的載頻往往相差較大。這些原因?qū)е履軌蜻m應(yīng)多種系統(tǒng)頻率的多頻天線成為了電子通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本課題所研究的同軸線CTS(Continuous Transverse Stub)天線是一種易于雙

2、頻化設(shè)計(jì)的全向天線。這種天線具有效率高、易加工等特點(diǎn),適合作為發(fā)射天線和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的天線應(yīng)用于小型通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信等方面。首先,本文通過(guò)對(duì)同軸線CTS天線的初步觀察發(fā)現(xiàn),此類天線可以從兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行理論分析。第一,該天線可看作是雙錐天線的變形,運(yùn)用經(jīng)典的雙錐天線方程能夠推導(dǎo)出電流分布和遠(yuǎn)場(chǎng)的方向圖。第二,因?yàn)镃TS天線級(jí)聯(lián)的傳輸線結(jié)構(gòu),所以可以使用微波電路的分析方法計(jì)算傳輸線中的匹配和能量傳輸狀況,這種方法能夠直觀地反映出天線的傳輸情

3、況和輻射效率等指標(biāo)。其次,使用電磁仿真軟件對(duì)同軸線CTS天線輻射單元進(jìn)行仿真研究,對(duì)天線的長(zhǎng)度與波長(zhǎng)進(jìn)行了比較,并在仿真結(jié)果中得到了遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖、增益、輻射效率以及端口相位差。對(duì)于CTS單元的連接,本文中也給出了網(wǎng)絡(luò)參數(shù)法和匹配電路法兩種方法,對(duì)于不同的設(shè)計(jì)情況,可以使用不同的方法加以設(shè)計(jì)。然后,根據(jù)單元仿真的計(jì)算結(jié)果,分別設(shè)計(jì)出高頻段和低頻段CTS天線,并使用匹配網(wǎng)絡(luò)的方法將兩頻段的天線連接起來(lái)。在設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過(guò)程中,使用了非對(duì)稱的CT