【摘要】：超寬帶(UWB)技術(shù)由于其優(yōu)異的性能,應(yīng)用非常廣泛,它也是目前備受關(guān)注的一種新型短距離無線通信技術(shù)。但由于受到美國聯(lián)邦委員會(FCC)規(guī)定的低功率指標(biāo)要求和多徑衰落問題的影響,UWB技術(shù)的發(fā)展受到了限制。空間分集技術(shù)可以不犧牲信號頻率資源和時間資源,在保證數(shù)據(jù)傳輸速率的同時獲得較高的分集增益。將UWB技術(shù)與空間分集技術(shù)相結(jié)合,可以有效克服UWB的缺陷,使其實現(xiàn)遠(yuǎn)距離高速率穩(wěn)定傳輸。與此同時,由于FCC開放的商用UWB頻段為3.1GHz-10.6GHz,此頻段覆蓋了現(xiàn)有的多個窄帶通信頻段,為了避免同頻段通信系統(tǒng)間的相互干擾,設(shè)計具有陷波功能的超寬帶分集天線亟待研究。基于上述背景,本文主要針對陷波超寬帶分集天線進(jìn)行了研究,使用電磁仿真軟件Ansys HFSS分析設(shè)計并加工制作了一副陷波超寬帶角度分集天線和三副陷波超寬帶極化分集天線。陷波超寬帶角度分集天線通過在輻射貼片上切割一個圓形槽并在其內(nèi)嵌入一個Y形枝節(jié)和在地板上蝕刻一對勾形槽實現(xiàn)了WiMAX頻段和WLAN頻段的雙陷波特性,并通過在地板上引入一對L形枝節(jié)提高了端口間的隔離度。其中兩副陷波超寬帶極化分集天線均由一個圓形貼片單極子天線和一個U形貼片單極子天線組成,一副陷波超寬帶極化分集天線采用和陷波超寬帶角度分集天線一樣的陷波設(shè)計方法使圓形單極子天線獲得了WiMAX頻段的陷波特性,通過在U形輻射貼片上蝕刻三個半圓環(huán)形槽使U形貼片單極子天線獲得了C波段衛(wèi)星通信頻段和X波段衛(wèi)星通信的上行鏈路頻段的雙陷波特性;另一副陷波超寬帶極化分集天線通過在圓形貼片上蝕刻一個圓環(huán)形槽使圓形單極子天線實現(xiàn)了WiMAX頻段的陷波特性,通過在U形貼片單極子天線的輻射貼片上蝕刻一對L形槽和在地板上蝕刻一個U形槽使其實現(xiàn)了C波段衛(wèi)星通信頻段和WLAN頻段的雙陷波特性。另一副陷波超寬帶極化分集天線由兩個相同的共面波導(dǎo)饋電的矩形輻射貼片組成,天線通過在地板上蝕刻一對Z形槽實現(xiàn)了在WLAN頻段的陷波特性,并通過在地板上引入一個Y形枝節(jié)提高了端口間的隔離度。本文設(shè)計的四副陷波超寬帶分集天線都具有緊湊的尺寸,天線S參數(shù)的實測結(jié)果與仿真結(jié)果具有較好的一致性,各副天線的阻抗帶寬基本都覆蓋了商用UWB頻段,陷波性能良好,端口間隔離度均優(yōu)于15dB,天線在整個工作頻段內(nèi)(除陷波頻段)具有較穩(wěn)定的增益和較高的輻射效率。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN822

【參考文獻(xiàn)】

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1 賀爽;小型化超寬帶MIMO天線的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

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本文編號：2562800