平面結(jié)構(gòu)多頻段天線的設(shè)計與研究.pdf

1、作為通信系統(tǒng)的重要組成部分，寬帶天線的特性將直接顯著影響系統(tǒng)的整體性能。隨著無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)，WiMax，GSM等通信系統(tǒng)的頻段分配與具體標準的提出，多頻天線的設(shè)計已經(jīng)成為非常熱門而重要的課題。如何高效分析與研制多頻天線，如何高效匹配不同情況下通信場區(qū)的覆蓋要求，如何有效降低天線研發(fā)和制作的成本同時又確保其性能，都具有很高的技術(shù)難度，因此，研制平面多頻天線具有重要的現(xiàn)實意義。本文深入研究了平面結(jié)構(gòu)多頻段天線的基本理論、分析方法及

2、設(shè)計方案，提出了多種創(chuàng)新性設(shè)計，并完成了驗證。主要研究內(nèi)容包括：
　　 (1)探討了平面結(jié)構(gòu)天線的概念、基本理論和分析方法，引入單/偶極天線和縫隙天線，通過研究其工作機理、寬帶措施及平面化方法，為平面結(jié)構(gòu)多頻天線的設(shè)計提供了理論依據(jù)，合理解釋其工作機理。
　　 (2)在理論研究的基礎(chǔ)上，以平面印刷單極天線為主要研究對象，針對無線局域網(wǎng)系統(tǒng)研究設(shè)計了一副平面雙頻WLAN天線，利用枝節(jié)法實現(xiàn)雙頻寬帶操作。將印刷單極天線的輻射

3、部分和同軸饋線分別用三角形對稱貼片單極單元和耦合微帶饋線來代替，獲得了更大的帶寬。并首次引入奇偶模的饋電方式，所設(shè)計的天線只需適當改變激勵方式即可完成定向與全向型方向圖覆蓋的轉(zhuǎn)換，突破傳統(tǒng)平面印刷雙頻天線的方向圖特性限制。
　　 (3)在設(shè)計WLAN頻段縫隙天線的基礎(chǔ)上，設(shè)計了“T”形微帶縫隙結(jié)構(gòu)的三頻WLAN天線，通過切槽產(chǎn)生寄生開路枝節(jié)，可激勵出易于調(diào)節(jié)的第三頻點，滿足不同通信系統(tǒng)的工作要求，并具有較小的結(jié)構(gòu)。所提出的背腔型

4、結(jié)構(gòu)微帶縫隙天線，可實現(xiàn)雙向輻射，對多頻天線的小型化、實用化設(shè)計有一定價值。
　　 (4)介紹了負折射率媒質(zhì)，對其負介電常數(shù)與負磁導(dǎo)率的產(chǎn)生原理進行研究分析，設(shè)計復(fù)合左右手傳輸線結(jié)構(gòu)單元并進行全波電磁軟件的實驗仿真。提取復(fù)合左右手材料的等效電路參數(shù)，計算結(jié)果表明分析方法的有效性。
　　 (5)在二維平面結(jié)構(gòu)復(fù)合左右手傳輸線結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)上設(shè)計恒定相位功分器。對第一章新型天線的通信系統(tǒng)進行完善，設(shè)計的功分器具有在寬頻帶內(nèi)端口