双频微带天线的研究

论文摘要

目前研究双频微带天线的文献很多,通常可以通过三种方法来实现双频:(1)多贴片,(2)槽加载,(3)集总元件加载。多贴片和集总元件加载都会使天线的结构变得复杂,而槽加载作为一种简单的加载方式,可以在单层微带天线上实现双频,制作生产相对简单,且容易与微波电路集成,常见的槽有U型槽,L型槽等。本论文介绍了微带天线的基本原理及一般微带天线的分析方法,得到了一种双频微带天线的设计方法,即通过贴片开槽得到双频特性。本论文的工作重点在于分析设计适用于GSM网络的双频微带贴片天线。根据GSM网络通信的天线指标要求,文中提出了一种新型双频微带加载矩形环型槽的贴片天线结构。其特点是结构简单,容易加工,成本低廉。使用Zeland公司的ie3d电磁仿真软件,从最基本的矩形微带贴片天线的设计出发,设计出了符合工程要求的加载环形槽的矩形微带贴片天线。对所设计的天线进行仿真研究。结果表明,天线具有良好的双频谐振特性,中心频率分别为0.92GHz和1.8GHz,带宽在VSWR=2时完全覆盖了两个波段。论文还对天线各主要参数对天线的性能影响做了详细的分析,而后,根据双频天线的设计思想,在双频天线模型的基础之上做了改进。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 微带天线的研究背景
• 1.2 微带天线的发展现状
• 1.3 本文的主要工作及内容安排
• 2 微带天线基本理论和分析方法
• 2.1 微带天线的基本理论
• 2.1.1 微带天线的定义
• 2.1.2 微带天线的辐射机理
• 2.1.3 微带天线的馈电方式
• 2.2 微带天线的分析方法
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 传输线模型理论
• 2.2.3 空腔模型理论
• 2.2.4 多端口网络模型理论
• 2.2.5 全波分析理论
• 2.3 微带天线的基本参数
• 2.3.1 微带天线的电路参数
• 2.3.2 微带天线的辐射参数
• 2.4 微带天线的双频宽带小型化技术
• 2.4.1 微带天线的双频技术
• 2.4.2 微带天线的宽带技术
• 2.4.3 微带天线的小型化技术
• 2.5 本章小结
• 3 矩形微带天线分析
• 3.1 导论
• 3.2 介质基片及同轴馈对天线性能的影响
• 3.2.1 介质厚度的影响
• 3.2.2 介电常数的影响
• 3.2.3 同轴馈的影响
• 3.2.3.1 同轴线馈电点位置对天线性能的影响
• 3.2.3.2 馈电同轴芯直径对天线性能的影响
• 3.3 矩形贴片的开槽加载
• 3.3.1 开槽对天线性能的影响
• 3.3.2 开槽位置的影响
• 3.3.3 开槽长度的影响
• 3.3.4 开槽宽度的影响
• 3.4 开槽中加载接地贴片
• 3.4.1 加载接地贴片的影响
• 3.4.2 接地棒直径大小的影响
• 3.4.3 接地贴片长度变化的影响
• 3.4.4 接地贴片宽度变化的影响
• 3.5 小结
• 4 双频微带天线的设计、仿真和改进
• 4.1 导论
• 4.2 基本设计指标
• 4.3 双频微带天线的设计
• 4.4 天线的尺寸以及仿真结果
• 4.5 天线结构的改进
• 4.6 小结
• 结论与工作展望
• 结论
• 后续工作及展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者硕士期间申请的专利