新型平面宽带多频天线的研究与设计

论文摘要

近几年,移动通信在世界范围内得到迅猛发展,新的无线通讯标准不断推出。这些新标准往往要求系统工作在频带较宽的双频段或者多频段内。例如,无线局域网设备的工作频段为2.45 GHz（2400-2484 MHz）、5.2 GHz（5150-5350 MHz）和5.8 GHz（5725-5825 Mnz）,微波存取全球互通技术的系统工作频段为2.5/3.5/5.5 GHz（2500-2690/3400-3690/5250-5850 Mnz）。因此,为了满足这些要求,宽带多频天线得到了广泛的研究。本文首先介绍了宽带双频天线和宽带三频天线的一些新技术和新发展。然后,在详细的研究分析这些技术后,提出一个新型的三角形多频微带天线;此天线具有三个工作频段,并且各个频率之间的比值可以调节。以此天线为基础,随后设计了三种宽带双频天线,分别是具有F型寄生条带的平面宽带双频天线、具有H型地板的宽带双频单极子天线、具有十字型寄生条带的宽带双频槽天线。每个天线的两个频段的中心频率比均可以调节,这使得三个天线可以满足不同要求的双频应用。通过优化各天线的结构参数,这三种天线均可以在2.45/5.2/5.8 GHz频段上达到IEEE 802.11无线局域网的标准。此次研究使用HFSS和CST作为仿真软件。对于具有F型寄生条带的平面双频天线,两个仿真软件结果基本一致;对于剩下的两种天线,我们加工了实验模型,测量所得的部分结果与仿真结果吻合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 宽带双频天线技术
• 1.2.1 L型单极子宽带双频天线
• 1.2.2 具有梯形寄生条带的宽带双频单极子天线
• 1.2.3 宽带双频偶极子天线
• 1.2.4 共面波导馈电的宽带双频单极子天线
• 1.2.5 宽带双频倒F天线
• 1.2.6 宽带双频矩形槽天线
• 1.2.7 具有树型馈电微带的宽带双频双环槽天线
• 1.3 宽带三频天线技术
• 1.3.1 宽带三频段折合平面倒F天线
• 1.3.2 非对称CPW馈电的宽带三频单极子天线
• 1.4 本文的主要工作和内容安排
• 第二章 平面天线多频化方法的研究
• 2.1 概述
• 2.2 新型三角形多频天线的设计与仿真
• 2.2.1 新型三角形多频天线回波损耗与电流分析
• 2.2.2 新型三角形多频天线参数特性和辐射方向图仿真分析
• 2.2.3 对条带加载多频化方式的分析
• 2.2.4 条带加载的实施方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 新型宽带多频带平面天线的设计
• 3.1 具有F型寄生条带的宽带双频平面天线的设计和仿真
• 3.1.1 具有F型寄生条带的宽带双频平面天线的回波损耗
• 3.1.2 具有F型寄生条带的宽带双频平面天线的电流分布及谐振结构分析
• 3.1.3 具有F型寄生条带的宽带双频平面天线方向图的仿真与分析
• 3.2 具有H型地板的宽带双频圆形单极子天线的设计
• 3.2.1 具有H型地板的宽带双频圆形单极子天线的电流分布及分析
• 3.2.2 具有H型的地板宽带双频圆形单极子天线的仿真及实验
• 3.2.3 小型化H型地板宽带双频单极子天线的仿真及分析
• 3.3 具有十字型寄生条带的宽带双频槽天线的设计
• 3.4 宽带三频段平面天线
• 3.5 本章小结
• 第四章 总结和展望
• 4.1 本文工作总结
• 4.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻硕期间取得的研究成果