小型化及多频带天线设计

论文摘要

随着移动通信系统业务的不断增加，通信设备不断向小型化发展，对天线体积、集成化及工作频段的要求也越来越高。天线的小型化和多频段设计是本论文的主要研究内容。论文首先回顾了天线小型化的发展背景和最新进展，然后介绍了天线的基本理论和分析方法，包括经典的理论分析方法和主要的数值分析方法。最后，针对目前天线研究设计的热点和趋势，提出了两个小型化多频带天线。第一种天线是交叉场天线CFA，该天线具有尺寸小，占地面积小，传输效率高，频带宽，有利于在中波波段实现高速的数字传输等优点。通过协同仿真解决了3D电磁仿真与电路仿真的衔接问题，实现了26MHz~33MHz内可调，尺寸只有天线波长2.6%的小型化天线的设计。第二种天线是小型化双频贴片天线，介绍了微带天线的基本原理、小型化与多频带技术，并提出了一种可以实现频率比任意可调的双频贴片天线。通过一阶和二阶十字切缝来实现天线的小型化设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 CFA的国内外研究现状
• 1.2.2 微带天线的研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容和结构安排
• 第二章 天线的基础理论
• 2.1 引言
• 2.2 天线的主要性能技术指标
• 2.2.1 天线方向图
• 2.2.2 天线的方向性系数和增益
• 2.2.3 天线的输入阻抗和电压驻波比
• 2.2.4 天线的有效长度和有效面积
• 2.2.5 天线的极化
• 2.2.6 天线的带宽
• 2.3 理论分析方法概述
• 2.3.1 有限元方法的基本步骤
• 2.3.2 有限元方法的矢量吸收边界条件
• 2.4 小结
• 第三章 交叉场天线CFA的研究
• 3.1 引言
• 3.2 CFA的理论分析
• 3.2.1 传统振子天线的辐射原理
• 3.2.2 CFA的工作原理
• 3.3 天线设计
• 3.3.1 天线结构设计
• 3.3.2 HFSS与Designer的链接
• 3.3.3 匹配网络的设计
• 3.3.4 天线的辐射效率测试
• 3.4 结论
• 第四章 小型化双频微带天线研究
• 4.1 引言
• 4.2 微带天线的基本理论
• 4.2.1 微带天线的辐射机理
• 4.2.2 微带天线的多频带和小型化技术
• 4.3 双频贴片天线的设计。
• 4.4 加载缝隙的小型化双频贴片天线
• 4.4.1 加载十字缝隙的小型化双频微带天线
• 4.4.2 加载二阶十字缝隙的小型化双频微带天线
• 4.5 小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果