无线通信中的超宽带介质谐振天线研究

论文摘要

近年来,随着无线通信技术的蓬勃发展,原有频谱资源日益变得非常紧张拥挤,迫切需要开发崭新的频谱利用方式。同时,多媒体通信时代即将到来,炙热的多媒体通信的数据传输业务要求在复杂移动环境下信息的高效高速传输。而超宽带无线电技术恰好具有满足上述要求的特点。而作为超宽带通信技术中一项至关重要的组件,超宽带天线的设计也吸引了大批研究着的目光。针对科学技术的发展和人们生活日益现代化与社会化对电子技术的应用提出的要求,紧凑结构、平面结构的超宽带天线将无疑迎得市场的偏好。本论文研究了介质谐振天线,由于其损耗低、体积小、重量轻、制造方便和成本低等优点,正成为一种有效的合适的解决方案。相对于贴片天线,介质谐振天线更容易获得宽带响应,而宽带特性是目前天线研究的一个趋势。介质谐振天线的一个更主要的优势是它的灵活性和多功能性,它可以设计成任意三维形状,较多的几何参数使得设计的自由度增加,可以适合不同通信应用和工程需求。因此,介质谐振天线受到学术界和工程界的广泛关注,成为一个研究和讨论的焦点,并有望成为未来无线通信中的天线设计的重要解决方案之一。本论文主要工作是探讨介质谐振天线的宽带和超宽带技术,对几个典型的宽带介质谐振天线的在带宽特性上的改进作相关研究和讨论,包括辐射结构、馈电机制等对介质谐振天线的宽带特性的影响。论文还提出几种混合结构的超宽带介质谐振天线,并对他们进行详细讨论和理论分析、优化其参数,最终设计出有效满足无线通信要求的超宽带介质谐振天线。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 介质谐振天线简介
• 1.2 超宽带技术的发展现状
• 1.2.1 超宽带通信技术
• 1.2.2 超宽带天线的研究历史和现状
• 1.3 论文的内容和结构安排
• 第二章 介质谐振天线基本理论
• 2.1 基本结构的介质谐振天线
• 2.1.1 半球形介质谐振天线
• 2.1.2 圆柱形介质谐振天线
• 2.1.3 方形介质谐振天线
• 2.2 介质谐振天线的耦合方法
• 2.2.1 耦合系数
• 2.2.2 孔径耦合
• 2.2.3 探针耦合
• 2.2.4 微带线耦合
• 2.2.5 共面耦合
• 2.3 介质谐振天线的分析方法概述
• 2.3.1 格林函数分析
• 2.3.2 频域分析方法
• 2.3.3 时域分析技术
• 第三章 介质谐振天线的宽带技术的设计与仿真
• 3.1 宽带天线的基本概念
• 3.2 基本结构DRAs 的带宽特性和带宽提升技术
• 3.2.1 基本结构DRAs 的带宽特性
• 3.2.2 有效提升带宽的馈电方法
• 3.2.3 具有宽带特性的特殊谐振天线结构
• 3.3 多介质单元的宽带介质谐振天线
• 3.3.1 重叠介质谐振天线
• 3.3.2 共面介质谐振天线
• 第四章 混合结构的超宽带介质谐振天线的设计与仿真
• 4.1 单极子混合介质谐振超宽带天线
• 4.1.1 单极子混合介质谐振超宽带天线
• 4.1.2 单极子半球形、方形介质混合谐振超宽带天线
• 4.2 改良的单极子混合介质谐振超宽带天线
• 第五章 结论和展望
• 5.1 本论文研究总结
• 5.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献