应用于UWB系统的圆锥天线的分析与设计

论文题目: 应用于UWB系统的圆锥天线的分析与设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电磁场与微波技术

作者: 杜瑞

导师: 窦文斌

关键词: 超宽带,带宽,双圆锥天线,单圆锥天线,时域有限差分法

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,由于数据业务的推动,从10m到100m的短距离无线通信呈现出巨大的发展潜力。超宽带(UWB)技术以其高性能,低功耗,低成本等优点成为未来实现高速无线通信的主要竞争技术之一。UWB系统采用极短的脉冲信号来传送信息,信息被调制在这些脉冲的幅度,位置,极性或相位等参数上,对应所占用的带宽甚至高达几GHz。能够有效辐射时域短脉冲的天线是UWB研究的一个重要方面。本文首先介绍了一些常用的宽频带天线。这些天线往往存在着带宽不够宽,脉冲失真,辐射效率低等缺陷,不能满足辐射超宽带短脉冲应具备的要求。必须采取一定的措施对其进行改进。双圆锥天线具有良好的宽带特性,但在实际应用中,受锥体长度的限制,其终端的不连续性破坏了其宽带特性。本文介绍了无限长的双圆锥天线的工作原理,分析了不同锥角的有限长度单圆锥天线的宽带特性,总结了前人为改善圆锥天线的宽带特性所做的一些工作。在此基础上,本课题对圆锥天线进行改进,削弱天线终端与自由空间失配及天线与馈源连接处的不连续性所引起的反射,从而展宽其工作频段,使之在3.1GHz~10.6GHz的超宽带频段内的主要技术指标达到UWB系统的要求。并进一步将天线的结构优化到一个较小的尺寸,最终以盘锥天线的形式实现了超宽带天线。本文还用柱坐标系下的FDTD(时域有限差分)方法对天线的时域特性进行了分析,采用针对柱坐标空间设计的特殊的PML(完全匹配层)作为吸收边界条件;给出了天线辐射的近场分布图和远区场点的时域波形。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 UWB 技术的发展及应用背景

1.2 UWB 系统的关键技术及UWB 天线的技术要求

1.3 本课题工作的目标和意义

第2章几种宽频带天线的特性概述

2.1 单极子天线

2.2 等角螺旋天线

2.3 对数周期天线

第3章柱坐标系中的FDTD 方法

3.1 引言

3.2 FDTD 法的基础知识

3.3 激励源的设置

3.4 吸收边界条件的设置

第4章圆锥天线的初步分析

4.1 无限长与有限长的双圆锥天线

4.2 自相似原理

4.3 双圆锥天线的一些改进和变形

4.4 不同张角的单圆锥天线的比较

第5章圆锥天线的改进

5.1 母线为阶梯形式的单圆锥天线

5.2 母线为折线段的单圆锥天线

5.3 母线为圆弧结构的单圆锥天线

5.4 顶端光滑过渡的单圆锥天线

5.5 顶端和馈源口径处均光滑过渡的单圆锥天线

5.6 盘锥天线

结束语

在校期间发表论文

致谢

参考文献

发布时间: 2007-06-11

参考文献

[1].基于分形结构的UWB天线的研究与仿真[D]. 周会兰.哈尔滨工程大学2007
[2].小型化平板单极UWB天线的设计及其开槽负载特性的研究[D]. 李耀焕.北京交通大学2008
[3].基于UWB定位系统的设计及时延算法的研究[D]. 贾静茹.内蒙古大学2018
[4].基于UWB的室内停车场定位系统设计与实现[D]. 陈旻哲.华中师范大学2018
[5].应用于UWB的对踵Vivaldi天线分析与设计[D]. 王昌弢.东南大学2006
[6].应用于UWB的对数周期天线分析与设计[D]. 蒋晓虞.东南大学2005
[7].基于伪卫星和UWB的导航定位关键技术研究[D]. 孙宛.西安电子科技大学2009
[8].UWB脉冲发生器设计[D]. 崔意奇.湘潭大学2010
[9].基于UWB室内定位系统的时域天线研究[D]. 崔元善.电子科技大学2015
[10].基于UWB技术的卫星定位系统研究[D]. 凌涛.西安电子科技大学2012

应用于UWB系统的圆锥天线的分析与设计

猜你喜欢