【摘要】：近年來無線通信網(wǎng)絡(luò)密度不斷增加,設(shè)備之間通信呈多元化,傳統(tǒng)的星型網(wǎng)逐漸向網(wǎng)狀網(wǎng)發(fā)展,使得單點(diǎn)對多點(diǎn)的通信散區(qū)不斷擴(kuò)大。傳統(tǒng)的線極化天線由于對天線方向性要求高的缺點(diǎn)制約了無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,采用圓極化天線可以很好地解決這一難題。其中圓極化微帶天線由于其低剖面、易集成、抗干擾強(qiáng)、方向性不敏感等眾多優(yōu)勢,更是被廣泛研究。但普通圓極化微帶天線帶寬窄的缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。為此,設(shè)計(jì)寬頻帶圓極化微帶天線成為無線通信等領(lǐng)域的重要研究課題。本文詳細(xì)闡述了微帶天線和圓極化物理特性,重點(diǎn)提出了兩款寬帶圓極化微帶天線,一款是共面波導(dǎo)(CPW)饋電的寬帶圓極化微帶天線,另一款是寬縫隙臨近耦合饋電的寬帶圓極化微帶天線。每款天線都從結(jié)構(gòu)分析、模型建立、主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對天線性能的影響、天線帶寬的優(yōu)化等幾個(gè)方面進(jìn)行了著重研究,并在最后對天線進(jìn)行了實(shí)物制作,給出了每款天線的仿真結(jié)果與回波損耗實(shí)測結(jié)果。設(shè)計(jì)的CPW饋電的寬帶圓極化微帶天線,占用面積為40*40mm~2,是由“人型”饋電端、接地板、單層介質(zhì)基板構(gòu)成的,其中“人型”饋電端左上角和右下角的“L型”微帶條構(gòu)成該圓極化微帶天線的簡并分離單元,通過調(diào)整饋電端的微擾枝節(jié)激發(fā)正交模來輻射圓極化波。仿真結(jié)果表明:該天線諧振頻點(diǎn)為2.45GHz,天線的最大增益為2.7dBi,-10dB阻抗帶寬覆蓋了從2200MHz至3400MHz共1200MHz,相對帶寬達(dá)到了約42.8%。天線3dB軸比帶寬覆蓋了從2250MHz至2600MHz共350MHz,相對帶寬約為14.4%。使用網(wǎng)絡(luò)分析儀對天線實(shí)物進(jìn)行了阻抗帶寬的測試,測試結(jié)果顯示天線實(shí)際阻抗帶寬覆蓋范圍為2250MHz至3400MHz,共1150MHz,滿足頻寬要求。并搭載到無線通信設(shè)備上進(jìn)行了通信距離測試,正常通信的距離為150米左右。接下來采用寬縫隙臨近耦合饋電的方法進(jìn)一步擴(kuò)展圓極化微帶天線的帶寬。該天線的占用面積為41*41mm~2,主要由天線底部的微帶饋線、頂部的輻射貼片和介質(zhì)基板構(gòu)成。該天線的諧振模是通過頂部輻射片兩個(gè)90°“L型”結(jié)構(gòu)激發(fā),最終輻射圓極化波。仿真結(jié)果顯示:該天線最大增益為3dBi,提高了0.3dB,阻抗帶寬覆蓋了2050MHz至3900MHz共1850MHz,提高了650MHz。3dB軸比帶寬覆蓋了從2100MHz至2600MHz共500MHz,提高了150MHz。天線的測試結(jié)果表明:阻抗帶寬覆蓋了從1800MHz至3900MHz共2100MHz,相比提高了950MHz。該天線搭載到無線通信設(shè)備上通信距離可以達(dá)到200米。本文設(shè)計(jì)的兩款寬帶圓極化微帶天線滿足寬頻帶要求,同時(shí)具有較好的雙向圓極化輻射能力和一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,為后續(xù)圓極化微帶天線的寬帶化研究提供了一種解決方案。
【圖文】：

圖 2.5 線極化和圓極化以及橢圓極化電場矢量隨時(shí)間變化軌跡電場矢量的旋轉(zhuǎn)是有方向的，與圓極化天線的結(jié)構(gòu)有關(guān)系著天線輻射電磁波的方向上觀察，當(dāng)觀察到電場在順時(shí)針的就是右旋圓極化波，，觀察到電場在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，天線

天線實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN822

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 胡明春,杜小輝,李建新;寬帶寬角圓極化貼片天線的實(shí)驗(yàn)研究[J];電子學(xué)報(bào);2002年12期

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1 李雪慧;新型圓極化天線技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

2 沈麗燕;RFID標(biāo)簽天線印刷技術(shù)的研究[D];江南大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2679007