本文主要研究的內(nèi)容為可重構(gòu)天線,可重構(gòu)天線在近些年來已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,因?yàn)樗鼈兛梢愿鶕?jù)系統(tǒng)要求和周圍環(huán)境動(dòng)態(tài)的調(diào)整其頻率或輻射特性從而提高頻譜利用率或降低多徑效應(yīng)帶來的能量衰減。一般而言,可重構(gòu)天線可重新配置的典型參數(shù)是頻率、極化、輻射模式或這三者的組合。正因?yàn)榭芍貥?gòu)天線具有比傳統(tǒng)天線更加多樣化的功能選擇,因而可重構(gòu)天線將具有廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。本文首先闡述了天線輻射的基本原理,詳細(xì)分析了圓形微帶天線的內(nèi)場(chǎng)、輻射場(chǎng)和方向圖等知識(shí),奠定了整篇論文的理論基礎(chǔ)。緊接著介紹了可重構(gòu)天線發(fā)展過程中所使用的微波元器件,可以更好地理解可重構(gòu)天線的工作原理。最后,講述了可編程邏輯門陣列的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)流程,為天線和FPGA的結(jié)合提供了更好的平臺(tái)。其次,基于現(xiàn)有的一款具有四種線極化狀態(tài)的可重構(gòu)天線加以改進(jìn),使其擁有四個(gè)極化方向七個(gè)線極化狀態(tài),并詳細(xì)闡述了天線極化的概念和可重構(gòu)原理。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)天線的可編程控制,提出了利用FPGA來控制天線的方法,詳細(xì)描述了 FPGA的工作原理和編程思想。最后,將FPGA控制的可重構(gòu)天線放置于微波暗室中進(jìn)行測(cè)量,在FPGA的控制下一次性即可... 

【文章來源】：廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２使用射頻開關(guān)的Ｅ形貼片頻率可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)原理圖及其參數(shù)Ｍ??

?的子頻段。具有倒Ｕ形的微帶線置于輻射結(jié)構(gòu)之上。四個(gè)插槽水平切割以實(shí)現(xiàn)頻??率的重新配置。制造的天線結(jié)構(gòu)可以在圖１－３中看到。??Ｃａｊ？ｃｉ〇ｒｔ??ＰｔＮ?ｃｉｏｔｍ??＃?／?＼?＼??、八，?Ｉ?＼??ｗ??圖１－３使用ＰＩＮ二極管的頻率可重構(gòu)天線結(jié)構(gòu)實(shí)物圖【１°１??文獻(xiàn)［１１］中報(bào)道了另一種可用于多標(biāo)準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)的可重構(gòu)天線系統(tǒng)。中心??的貼片通過使用ＰＩＮ二極管連接到附件的四個(gè)相鄰的貼片來獲得頻率的重新配置。??在０．８ＧＨｚ到３．０ＧＨｚ的頻段內(nèi)可以獲得１６個(gè)不同的狀態(tài)，并且它不需要使用任何??的匹配網(wǎng)絡(luò)。??文獻(xiàn)［１２］中討論了另一種能夠進(jìn)行頻率和極化重新配置的天線。此天線利用１２??個(gè)變?nèi)荻䴓O管作為開關(guān)元件獲得了中心頻率４０％的帶寬。它同時(shí)實(shí)現(xiàn)了圓極化和??線極化，而且頻率可重構(gòu)的范圍達(dá)到了?１．２ＧＨｚ（２．４ＧＨｚ－３．６ＧＨｚ）。??文獻(xiàn)［１３］中介紹了一種具有寬調(diào)諧范圍的緊湊型頻率可重構(gòu)天線。它由折疊單??級(jí)結(jié)構(gòu)、透明電介質(zhì)負(fù)載和變?nèi)荻䴓O管組成。使用水層和支架作為透明介質(zhì)負(fù)載可??以有效地減小天線尺寸，同時(shí)使天線保持合理的帶寬和更高的效率。這種新型天線??通過控制變?nèi)荻䴓O管上的直流電壓，可以將天線的工作頻率從４１９ＭＨｚ連續(xù)調(diào)諧??到８８３ＭＨｚ，這對(duì)于電小天線來說是一個(gè)非常寬的調(diào)諧頻帶。設(shè)計(jì)的天線可以從圖??１－４看到。??Ｉ－?ｍｍ??／??圖１－４使用變?nèi)荻䴓O管的頻率可重構(gòu)天線結(jié)構(gòu)…１??Ｉ??３??

?的子頻段。具有倒Ｕ形的微帶線置于輻射結(jié)構(gòu)之上。四個(gè)插槽水平切割以實(shí)現(xiàn)頻??率的重新配置。制造的天線結(jié)構(gòu)可以在圖１－３中看到。??Ｃａｊ？ｃｉ〇ｒｔ??ＰｔＮ?ｃｉｏｔｍ??＃?／?＼?＼??、八，?Ｉ?＼??ｗ??圖１－３使用ＰＩＮ二極管的頻率可重構(gòu)天線結(jié)構(gòu)實(shí)物圖【１°１??文獻(xiàn)［１１］中報(bào)道了另一種可用于多標(biāo)準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)的可重構(gòu)天線系統(tǒng)。中心??的貼片通過使用ＰＩＮ二極管連接到附件的四個(gè)相鄰的貼片來獲得頻率的重新配置。??在０．８ＧＨｚ到３．０ＧＨｚ的頻段內(nèi)可以獲得１６個(gè)不同的狀態(tài)，并且它不需要使用任何??的匹配網(wǎng)絡(luò)。??文獻(xiàn)［１２］中討論了另一種能夠進(jìn)行頻率和極化重新配置的天線。此天線利用１２??個(gè)變?nèi)荻䴓O管作為開關(guān)元件獲得了中心頻率４０％的帶寬。它同時(shí)實(shí)現(xiàn)了圓極化和??線極化，而且頻率可重構(gòu)的范圍達(dá)到了?１．２ＧＨｚ（２．４ＧＨｚ－３．６ＧＨｚ）。??文獻(xiàn)［１３］中介紹了一種具有寬調(diào)諧范圍的緊湊型頻率可重構(gòu)天線。它由折疊單??級(jí)結(jié)構(gòu)、透明電介質(zhì)負(fù)載和變?nèi)荻䴓O管組成。使用水層和支架作為透明介質(zhì)負(fù)載可??以有效地減小天線尺寸，同時(shí)使天線保持合理的帶寬和更高的效率。這種新型天線??通過控制變?nèi)荻䴓O管上的直流電壓，可以將天線的工作頻率從４１９ＭＨｚ連續(xù)調(diào)諧??到８８３ＭＨｚ，這對(duì)于電小天線來說是一個(gè)非常寬的調(diào)諧頻帶。設(shè)計(jì)的天線可以從圖??１－４看到。??Ｉ－?ｍｍ??／??圖１－４使用變?nèi)荻䴓O管的頻率可重構(gòu)天線結(jié)構(gòu)…１??Ｉ??３??


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