双频圆极化微带天线的研究与设计

论文摘要

随着通信系统的发展,微带天线在现代通信系统中发挥着越来越重要的作用。微带天线作为通信系统重要部件,其性能的好坏直接影响真整个通信系统。为了使现代通信系统能够工作在多个频段,双频和多频段的天线已经成为天线设计者的重要的研究课题。如何设计小型化,高增益的双频圆极化天线,如何改善圆极化天线的轴比带宽,这些都是具有相当难度的技术。论文的最终目的是研究一款双层结构的双频圆极化天线,采用传统的切角法,给出最终的仿真结果和分析。全文的主要内容如下:(a)对基于H型缝隙耦合馈电的线极化天线的进行了设计研究,分析了H型缝隙天线的各个参量对天线的性能的影响;介绍了有关圆极化微带天线的基本理论,结合天线圆极化的相关理论,设计出了基于H型缝隙耦合馈电的圆极化微带天线。该天线采用了使辐射单元接地的办法,抑制了表面波,提高了天线的增益,采用切角法实现天线的圆极化。(b)对双频圆极化微带天线进行了研究设计,首先介绍了双频段天线的实现方法,研究了基于同轴馈电的双频圆极化天线,利用方环形辐射单元,使用同轴探针对其进行馈电,设计给出了相应的仿真结果,仿真结果表明工作在2.38GHz和2.81GHz的双频圆极化天线具有较高的增益、良好的双频特性和圆极化特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.2 微带天线的发展及应用
• 1.2.1 微带天线的发展
• 1.2.2 微带天线的结构和分类
• 1.2.3 微带天线的优点
• 1.2.4 微带天线的应用
• 1.3 微带天线的技术研究
• 1.3.1 小型化技术
• 1.3.2 宽频技术
• 1.3.3 圆极化技术
• 1.4 论文的主要工作安排
• 第二章 微带天线的理论介绍
• 2.1 概述
• 2.2 微带天线的辐射原理
• 2.3 微带天线的分析方法
• 2.3.1 传输线法
• 2.3.2 空腔模型理论
• 2.3.3 有限元法
• 2.3.4 时域有限差分法
• 2.4 微带天线的馈电方式
• 2.4.1 微带馈电法
• 2.4.2 同轴馈电法
• 2.4.3 口径耦合法
• 2.4.4 临近耦合法
• 2.5 微带天线的参数计算
• 2.5.1 介质基板的选取
• 2.5.2 贴片宽度W和长度L的选择
• 2.5.3 天线的Q值的计算
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于H型缝隙耦合馈电的微带天线的研究
• 3.1 概述
• 3.2 基于H型缝隙馈电的线极化微带天线的设计
• 3.2.1 天线的结构
• 3.2.2 H型缝隙的参数对天线性能的影响
• 3.2.3 天线仿真的最终结果
• 3.3 基于H型缝隙耦合馈电的圆极化天线的设计
• 3.3.1 圆极化天线的特征
• 3.3.2 圆极化天线的特性参数
• 3.3.3 圆极化天线的实现方法
• 3.3.4 基于同轴探针馈电的圆极化天线的研究
• 3.3.5 基于H型缝隙耦合馈电的圆极化天线的设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 双频线极化和圆极化天线的设计研究
• 4.1 概述
• 4.2 双频微带天线的实现方法
• 4.3 基于同轴馈电的双频线极化天线的设计
• 4.3.1 双频线极化天线的结构
• 4.3.2 贴片内外边长的比值k对天线性能的影响
• 4.3.3 天线的仿真结果
• 4.4 基于同轴馈电的双频圆极化天线的设计
• 4.4.1 天线的结构及相关参数
• 4.4.2 天线的仿真结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士阶段公开发表的论文