高性能微帶差分天線的研究
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【摘要】:為了提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力,差分技術(shù)被廣泛地運(yùn)用于射頻前端。但傳統(tǒng)的單端口天線不能直接應(yīng)用于差分系統(tǒng)中,而是需要連接一個(gè)巴倫以實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)與單端信號(hào)的轉(zhuǎn)換。但巴倫的存在不利于天線的集成,且其帶來(lái)的損耗必然會(huì)降低信號(hào)的傳輸效率。用差分天線取代傳統(tǒng)單端口天線,避免了巴倫的使用,使天線能高效地集成在收發(fā)系統(tǒng)的前端。并且,結(jié)構(gòu)對(duì)稱的差分天線還具有較低的交叉極化,穩(wěn)定并對(duì)稱的方向圖等特性,這些特性有效地提高了收發(fā)天線的效率和穩(wěn)定性。 論文圍繞微帶差分天線的雙頻和小型化設(shè)計(jì)開(kāi)展研究工作。設(shè)計(jì)了一種具有雙頻特性的反相功率分配器,用于給雙頻或?qū)拵Р罘痔炀饋電。并設(shè)計(jì)了一種寬帶雙頻微帶差分天線和一種小型U型縫隙差分天線。論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新成果如下: (1)提出了一種具有阻抗匹配功能的雙頻反相功率分配器的設(shè)計(jì)方法,采用雙面平行帶線中插入接地面的結(jié)構(gòu),在較寬的頻帶上實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的180°相位差,能將雙頻或?qū)拵У钠胀ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào),饋送給雙頻或?qū)拵У牟罘痔炀。 (2)設(shè)計(jì)了一種寬帶的雙頻微帶差分天線,該天線通過(guò)在輻射貼片的兩側(cè)加入U(xiǎn)型縫隙實(shí)現(xiàn)雙頻特性,通過(guò)工字型金屬塊耦合饋電的方式引入分布電容,擴(kuò)展了該天線在較高諧振頻點(diǎn)上的帶寬。 (3)設(shè)計(jì)了一種高集成度小型U型縫隙差分天線,天線尺寸只有0.2凡,其中λ0為自由空間中諧振頻點(diǎn)的波長(zhǎng)。該天線通過(guò)共面波導(dǎo)對(duì)接地面上的U型縫隙進(jìn)行饋電,通過(guò)調(diào)節(jié)共面波導(dǎo)饋線的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)天線與饋線之間的阻抗匹配。該天線的單層結(jié)構(gòu)降低了天線的加工復(fù)雜度和制作成本。
【關(guān)鍵詞】:差分天線 微帶天線 反相功率分配器 雙頻 小型化
【學(xué)位授予單位】:北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN822
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 目錄7-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 研究背景和意義9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 微帶天線研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 差分天線研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3 論文的主要工作內(nèi)容13
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排13-14
- 1.5 本章小結(jié)14-15
- 第二章 微帶天線和差分天線理論分析15-27
- 2.1 引言15
- 2.2 微帶天線理論分析15-20
- 2.2.1 微帶天線簡(jiǎn)介15-16
- 2.2.2 微帶天線輻射原理16-17
- 2.2.3 微帶天線的基本電參數(shù)17-20
- 2.3 差分天線理論分析20-23
- 2.3.1 差分天線的電路參數(shù)分析20-22
- 2.3.2 差分天線的輻射特性分析22-23
- 2.4 傳統(tǒng)微帶天線與微帶差分天線仿真對(duì)比分析23-25
- 2.5 本章小結(jié)25-27
- 第三章 饋電反相功率分配器的設(shè)計(jì)27-37
- 3.1 引言27
- 3.2 功率分配器各參數(shù)指標(biāo)27-29
- 3.3 饋電雙頻反相功率分配器的設(shè)計(jì)29-36
- 3.3.1 饋電雙頻反相功率分配器結(jié)構(gòu)30-31
- 3.3.2 奇偶模等效電路分析31-33
- 3.3.3 頻率比和特征阻抗分析33-34
- 3.3.4 仿真和測(cè)試結(jié)果34-36
- 3.4 本章小結(jié)36-37
- 第四章 雙頻微帶差分天線的設(shè)計(jì)37-45
- 4.1 引言37
- 4.2 雙頻微帶差分天線的結(jié)構(gòu)37-38
- 4.3 雙頻微帶差分天線參數(shù)分析38-40
- 4.4 雙頻差分天線仿真和測(cè)試結(jié)果40-43
- 4.5 雙頻微帶差分天線與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比43-44
- 4.6 本章小結(jié)44-45
- 第五章 小型U型縫隙差分天線的設(shè)計(jì)45-53
- 5.1 引言45
- 5.2 小型U型縫隙差分天線的結(jié)構(gòu)45-46
- 5.3 小型U型縫隙差分天線的仿真和測(cè)試結(jié)果46-49
- 5.4 U型縫隙差分天線與單饋點(diǎn)縫隙微帶天線仿真對(duì)比49-52
- 5.5 本章小結(jié)52-53
- 第六章 總結(jié)與展望53-55
- 參考文獻(xiàn)55-60
- 致謝60-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果目錄61
【共引文獻(xiàn)】
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5 程U
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