發(fā)布時(shí)間：2021-01-03 00:25

　　近年來(lái),隨著通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展,可重構(gòu)天線成為天線研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。大量新的設(shè)計(jì)方法和天線模型不斷的涌現(xiàn)出來(lái)。這種天線能夠在不改變自身機(jī)械結(jié)構(gòu)的情況下,通過(guò)非機(jī)械的手段來(lái)改變其工作頻率、輻射方向圖、極化方式和輸入阻抗等特性參數(shù),稱之為電控可重構(gòu)天線。電控可重構(gòu)天線主要通過(guò)使用PIN二極管開(kāi)關(guān)或者射頻微機(jī)電（RF MEMS）開(kāi)關(guān)控制天線的輻射結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作模式的切換。電控可重構(gòu)天線中的極化可重構(gòu)天線能夠增加獨(dú)立的收發(fā)通道而不增加天線體積,尤其適用于體積受限的移動(dòng)通信端。此外,極化可重構(gòu)天線可以實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用、消除通信系統(tǒng)中多徑衰落,通過(guò)極化狀態(tài)的控制改善通信系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)的性能。極化可重構(gòu)天線應(yīng)用前景十分廣闊,從商業(yè)應(yīng)用到軍事應(yīng)用,尤其是現(xiàn)在迅速發(fā)展的無(wú)線通信領(lǐng)域和導(dǎo)航領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了兩款可用于無(wú)線通信系統(tǒng)的天線,一款是基于環(huán)形縫隙的左旋圓極化天線,另一款是極化可重構(gòu)天線。1.基于環(huán)形縫隙的左旋圓極化天線,采用在接地面合適的位置刻蝕環(huán)形縫隙的方式實(shí)現(xiàn)圓極化輻射,天線的中心頻率是2.45GHz,工作于2.4-2.5GHz頻段內(nèi),天線在中心頻率處的阻抗系數(shù)S11小于-15dB,S11小于-10d... 

【文章來(lái)源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１加載可變電容的頻率可重構(gòu)天線??Ｆｉｇ．?１－１?Ｖａｒｉａｂｌｅ－ｃａｐａｃｉｔｙ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ?ａｎｔｅｎｎａ??

山東科摶大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??如圖１－２所示，是一個(gè)微帶縫隙天線的模型，在貼片上開(kāi)一個(gè)矩形縫隙，??在縫隙上加載了三個(gè)開(kāi)關(guān)，這三個(gè)開(kāi)關(guān)交替通斷，可以改變電流的路徑，從而??使得天線可以在不同頻率間相互轉(zhuǎn)換。??二是通過(guò)使用開(kāi)關(guān)元件切換選擇天線的不同工作結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)天線多種??模式的選擇［１２］。當(dāng)前使用的開(kāi)關(guān)大多是ＭＥＳＦＥＴ開(kāi)關(guān)、ＰＩＮ開(kāi)關(guān)、ＭＥＭＳ開(kāi)關(guān)。??其中，最常用的是ＰＩＮ二極管，它具有響應(yīng)速度快，體積小，設(shè)計(jì)靈活的特點(diǎn)，??但是其插入損耗較大，隔離性較低。而ＭＥＭＳ開(kāi)關(guān)則具有低寄生電容，超寬帶，??高度線性的特點(diǎn)，但它需要更高的偏置電壓，且切換速度較慢［１３１。此外，開(kāi)關(guān)??需要通過(guò)偏置網(wǎng)絡(luò)去驅(qū)動(dòng)，而外加的網(wǎng)絡(luò)或多或少會(huì)惡化天線的性能。因此，??開(kāi)關(guān)的選擇在一定程度上也影響了天線的性能。如圖１－３所示是一款頻率可調(diào)??的微帶天線示意圖。兩個(gè)對(duì)稱的切角矩形中間用五個(gè)ＰＩＮ二極管連接，通過(guò)二??極管的交替通斷可以改變天線的輻射體結(jié)構(gòu)

山東科技大學(xué)碩士學(xué)位論文?緒論??明顯變化。如圖１－４所示，是Ｇｅｒｍａｎｙ設(shè)計(jì)的一種新的可重構(gòu)的超平面微帶貼??片天線。該設(shè)計(jì)采用微加工工藝，工作于２６ＧＨｚ左右。天線表面覆蓋有一層薄??薄的磁性材料，從基板釋放。外部直流磁場(chǎng)的施加引起天線在與微帶饋線連接??的邊界點(diǎn)發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致貼片以一定角度定位在基板上方。該天線可用于??擴(kuò)展或增強(qiáng)傳統(tǒng)平面陣列的功能Ｍ。??Ｘ?Ｌ?■?￣??ｌｉ??Ｔ?Ｈ???ｌ?ｌ??圖１－４超平面微帶貼片天線??Ｆｉｇ．?１－４?Ｕｌｔｒａ－ｆｌａｔ?ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ?ｐａｔｃｈ?ａｎｔｅｎｎａ??四是改變材料特性。這類天線通常是采用鐵氧體或鐵電體材料作為基片，??通過(guò)施加可變的電磁場(chǎng)改變材料中的介電常數(shù)，相對(duì)磁導(dǎo)率等參數(shù)使得導(dǎo)體上??的諧振電流分布發(fā)生變化，從而獲得天線不同的輻射特性Ｍ。如圖１－５所示是??使用ＨＦＳＳ設(shè)計(jì)的一款工作于３．７ＧＨｚ的矩形微帶天線。??輻射貼片??同軸探針?／??ＦＲ４?板??空氣介質(zhì)?＂??＿?＿＿＾?＾??接地板??圖１－５改變空氣層高度的貼片天線??Ｆｉｇ．?１－５?Ｃｈａｎｇｅ?ａｉｒ?ｌａｙｅｒ?ｈｅｉｇｈｔ?ｏｆ?Ｐａｔｃｈ?ａｎｔｅｎｎａ??該天線介質(zhì)基片采用ＦＲ４環(huán)氧樹(shù)脂板（ＦＲ４Ｅｐ〇ｘｙ），用５０Ｄ的同軸探針進(jìn)??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微帶天線圓極化技術(shù)概述與進(jìn)展[J]. 薛睿峰,鐘順時(shí).  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[2]小型寬帶微帶天線的研究進(jìn)展[J]. 陳雅娟,龍?jiān)屏?  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2000(07)
[3]用于通信領(lǐng)域中的MEMS器件[J]. 劉澤文,李志堅(jiān),劉理天.  電子科技導(dǎo)報(bào). 1999(07)

博士論文
[1]射頻MEMS可重構(gòu)單片電路研究[D]. 郁元衛(wèi).南京大學(xué) 2012

碩士論文
[1]圓極化微帶天線的寬頻帶多頻段技術(shù)研究[D]. 趙波.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2953942