端接復(fù)阻抗耦合器及其在RFID讀寫器微帶天線的應(yīng)用
本文選題:復(fù)阻抗 + 分支線定向耦合器; 參考:《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:分支線定向耦合器既具有功率分配又具有90°移相功能,被廣泛應(yīng)用于寬帶圓極化天線和波束可切換天線陣的饋電網(wǎng)絡(luò)中,是通信系統(tǒng)中一種重要的微波器件。通常分支線定向耦合器的研究方向主要為寬頻耦合器、多頻耦合器與小型化耦合器。在國家自然科學(xué)基金(基金號:61401056)的資助下,論文對端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器及其在RFID讀寫器微帶天線中的應(yīng)用進行了研究。完成的主要工作包括以下幾個方面:(1)提出了一種端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器,并進行了實際設(shè)計驗證。論文利用奇偶模分析法對端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器的設(shè)計公式進行了推導(dǎo),并且給出了最終的設(shè)計公式。該耦合器可以實現(xiàn)復(fù)數(shù)的端口阻抗,同時耦合器的直通端與耦合端可以實現(xiàn)不同的功率輸出。(2)基于端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器設(shè)計了一款單層電容耦合饋電寬帶圓極化微帶天線。該天線利用電容耦合饋電方式可以等效為一諧振電路的優(yōu)點,通過選擇復(fù)數(shù)的輸入阻抗實現(xiàn)了對天線阻抗帶寬的展寬。為了消除天線饋電點與3dB耦合器之間的匹配電路,利用端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器的設(shè)計公式,設(shè)計一款端口阻抗與天線復(fù)數(shù)輸入阻抗互為共軛的分支線定向耦合器,并且通過級聯(lián)實現(xiàn)共軛匹配。(3)為提高天線的增益平坦度,對單層電容耦合饋電寬帶圓極化微帶天線進行改進,設(shè)計一款雙層電容耦合饋電的寬帶圓極化微帶天線。該天線同樣利用電容耦合饋電實現(xiàn)復(fù)數(shù)的輸入阻抗,然后利用共軛匹配的方法來級聯(lián)端接復(fù)阻抗分支線定向耦合器,實現(xiàn)圓極化波的輻射,并且與單層電容耦合饋電寬帶圓極化天線進行對比與分析。
[Abstract]:The branch line directional coupler has both power distribution and 90 擄phase shift function. It is widely used in the feed network of wideband circularly polarized antenna and switched antenna array. It is an important microwave device in communication system. The research direction of branch line directional coupler is mainly broadband coupler, multi-frequency coupler and miniaturized coupler. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No.: 61401056), the paper studies the terminal complex impedance branch line directional coupler and its application in the microstrip antenna of RFID reader. The main work of this paper includes the following aspects: 1) A kind of directional coupler with complex impedance branch line is proposed and verified by practical design. In this paper, the design formula of terminal complex impedance branch line directional coupler is deduced by using parity mode analysis, and the final design formula is given. The coupler can achieve complex port impedance, At the same time, the coupler can realize different power output at the through end and the coupling end. Based on the terminal complex impedance branch line directional coupler, a single-layer capacitance-coupled wideband circularly polarized microstrip antenna is designed. The antenna can be equivalent to a resonant circuit by using the capacitive coupling feed mode. The bandwidth of the antenna impedance is widened by selecting the complex input impedance. In order to eliminate the matching circuit between antenna feed point and 3dB coupler, a branch line directional coupler with conjugate port impedance and complex antenna input impedance is designed by using the design formula of terminal complex impedance branch line directional coupler. In order to improve the gain flatness of the antenna, the single-layer capacitance-coupled broadband circularly polarized microstrip antenna is improved and a double-layer capacitance-coupled broadband circularly polarized microstrip antenna is designed. The antenna also uses capacitive coupling feed to realize the complex input impedance, and then uses conjugate matching method to cascade the complex impedance branch line directional coupler to realize the radiation of circularly polarized wave. And compared with single layer capacitance-coupled broadband circularly polarized antenna.
【學(xué)位授予單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN822;TN622
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,本文編號:1939700
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