具有波束頻段選擇性可重構(gòu)天線的研究

1、具有波束頻段選擇性可重構(gòu)天線的研究具有波束頻段選擇性可重構(gòu)天線的研究ResearchonReconfigurableAntennawithPatternFrequencyivity學(xué)科專業(yè)：電路與系統(tǒng)研究生：李娜指導(dǎo)教師：王安國教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十一月萬方數(shù)據(jù)摘要隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線通訊技術(shù)正朝著更小的體積、更智能化且平面化的方向演進。天線作為無線系統(tǒng)的重要部件，引起了人們的廣泛關(guān)注。可重構(gòu)天線由于其具有

2、相對較低的剖面、較小的質(zhì)量以及容易與其他設(shè)備集成的優(yōu)點，成為當(dāng)今天線領(lǐng)域研究的一個熱點。本論文詳細講解可重構(gòu)天線的基本知識、研究現(xiàn)狀和實現(xiàn)方法。在此基礎(chǔ)上，對于波束和頻段復(fù)合可重構(gòu)的天線進行初步探索，設(shè)計了三款具有波束、頻段選擇性可重構(gòu)小型天線。設(shè)計的三款復(fù)合可重構(gòu)天線中，一款是雙頻段四個方向圖可重構(gòu)的方形天線。通過控制貼片方形環(huán)喇叭形寄生單元之間通斷，天線分別在θ=45和θ=90平面內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)四個方向的定向輻射。與此同時，此天線能夠工

3、作在2.45GHz和5.25GHz兩頻段，能應(yīng)用在Bluetooth(2.42.48GHz)、Zigbee(2.42.834GHz)和WLAN(5.155.35GHz)等無線通信系統(tǒng)中。另一款是帶有三角形缺陷地結(jié)構(gòu)的小型復(fù)合可重構(gòu)天線，通過控制PIN二級管的不同狀態(tài)，選擇不同的輻射單元，天線可實現(xiàn)兩個對稱波束的切換，并且在其方向圖與極化方式不變的條件下，天線可以工作在2.332.4GHz、2.392.47GHz、2.662.92GHz和

4、33.62GHz四個頻段上，幾乎全部覆蓋Wibro(2.32.39GHz)、Bluetooth(2.42.48GHz)、WLAN(2.42.48GHz)、Wimax(3.43.69GHz)的工作頻帶。最后，在第二款天線的基礎(chǔ)上，以其中的一個分支為基本輻射單元，設(shè)計了一款六波束三頻段選擇性可重構(gòu)平面寄生陣列天線。改變偏置電路的狀態(tài)，天線可工作在2.292.50GHz，2.482.69GHz和2.772.91GHz三個頻段，并在這三個頻段內(nèi)

5、均能實現(xiàn)E面的六個定向方向圖重構(gòu)。每一個諧振點，天線都達到了良好的匹配狀態(tài)。測量的3dB波瓣寬度在工作頻點2.42GHz，2.57GHz和2.82GHz分別為76，74和77，主波瓣增益能夠分別達到4.3dBi，4.59dBi和6.73dBi。此天線具有良好的復(fù)合可重構(gòu)天線的性能。應(yīng)用電磁仿真軟件HFSS13.0對天線建模、仿真及優(yōu)化，并將雙頻段四個方向圖可重構(gòu)的方形天線和六波束三頻段選擇性可重構(gòu)平面寄生陣列天線均制作成實物。在暗室對實