差分雙頻微帶天線及其封裝性能研究
發(fā)布時(shí)間:2017-06-01 08:11
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【摘要】:微帶天線因具有體積小、重量輕、易集成等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。集成射頻前端一般采用差分技術(shù)來實(shí)現(xiàn),天線是射頻前端的重要組成部分。傳統(tǒng)的絕大多數(shù)天線一般設(shè)計(jì)為單端口激勵(lì)器件,而差分天線使得射頻前端不再使用巴倫,提高了射頻前端的系統(tǒng)效率與集成度,成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。雙/多頻段天線因可以增加信道數(shù)量,緩解移動(dòng)通信頻譜資源的緊張狀況受到高度關(guān)注。差分雙頻微帶天線既可以提高射頻前端的系統(tǒng)集成度又可以解決通信頻譜資源的緊缺問題得到少數(shù)學(xué)者研究。研究微帶天線的封裝特性,有助于設(shè)計(jì)出更高集成度的射頻元器件。此外,合適的封裝設(shè)計(jì)既能提高射頻系統(tǒng)的集成度,還會(huì)改善微帶天線的工作性能。本文通過分析國內(nèi)外相關(guān)發(fā)展現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)出一種小型的、可以廣泛應(yīng)用于實(shí)際無線通信中的差分雙頻微帶天線。通過研究大量封裝天線相關(guān)文獻(xiàn),對所設(shè)計(jì)天線進(jìn)行了系統(tǒng)級封裝性能研究。論文主要包括以下的內(nèi)容:第一章,介紹了差分雙頻微帶天線及封裝天線的背景和意義,以及相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第二章,首先介紹微帶天線的工作原理及其分類、主要性能參數(shù);其次介紹差分天線的輸入阻抗及奇模反射系數(shù)的相關(guān)理論。第三章,設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于WLAN(Wireless Local Area Network)的緊湊型差分雙頻天線。天線輻射單元由方環(huán)形結(jié)構(gòu)和一對叉形結(jié)構(gòu)組成,低頻由方環(huán)形結(jié)構(gòu)和叉形結(jié)構(gòu)共同決定,其電流路徑的有效長度為1.21L+1.88l11+0.47l2+0.94l3,約為1/2低頻導(dǎo)波波長;高頻主要由內(nèi)部叉形結(jié)構(gòu)決定,電流路徑的有效長度0.27L+1.96l1+0.49l2+0.98l3,約為1/2高頻導(dǎo)波波長。天線輻射單元總尺寸為18 mm× 18mm(0.31λg×0.31λg,λg為低頻導(dǎo)波波長),跟傳統(tǒng)微帶天線的尺寸相比較,減小了38%。天線可以工作在2.45 GHz和5.25 GHz,其性能滿足WLAN的實(shí)際應(yīng)用。第四章,首先設(shè)計(jì)了差分雙頻天線的封裝結(jié)構(gòu);其次研究了該差分天線的封裝性能,通過研究整個(gè)封裝系統(tǒng)中天線地和系統(tǒng)地之間分布的金屬連接,來分析差分雙頻天線帶寬和近場特性的變化情況。通過研究過孔的個(gè)數(shù)和平面坐標(biāo)分布,優(yōu)化了整個(gè)封裝系統(tǒng)的性能。當(dāng)合理分布10個(gè)接地過孔時(shí),差分雙頻封裝天線高低頻相對帶寬大大提高到了11.5%和10.1%,同時(shí)有效抑制了封裝腔內(nèi)部近場輻射。
【關(guān)鍵詞】:微帶天線 差分天線 小型化 雙頻段 封裝性能
【學(xué)位授予單位】:山西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN822
【目錄】:
- 中文摘要8-10
- ABSTRACT10-12
- 第一章 緒論12-19
- 1.1 課題研究的背景及意義12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 微帶天線12-14
- 1.2.2 差分微帶天線14-15
- 1.2.3 封裝微帶天線15-17
- 1.3 本文的研究內(nèi)容和主要貢獻(xiàn)17-19
- 第二章 基礎(chǔ)理論19-25
- 2.1 微帶天線19-23
- 2.1.1 微帶天線的工作原理19-20
- 2.1.2 微帶天線基本類型20-21
- 2.1.3 微帶天線的主要性能參數(shù)21-23
- 2.2 差分微帶天線23-24
- 2.2.1 差分微帶天線的輸入阻抗23
- 2.2.2 差分微帶天線的奇模反射系數(shù)23-24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第三章 差分雙頻微帶天線25-33
- 3.1 引言25
- 3.2 天線結(jié)構(gòu)25-28
- 3.3 參數(shù)分析28-29
- 3.4 仿真和測量結(jié)果29-32
- 3.5 小結(jié)32-33
- 第四章 差分雙頻微帶天線的封裝性能研究33-48
- 4.1 引言33
- 4.2 差分雙頻微帶天線的封裝結(jié)構(gòu)33-35
- 4.3 差分雙頻微帶天線的帶寬特性35-37
- 4.4 差分雙頻微帶天線的近場分布37-42
- 4.5 仿真測量結(jié)果42-47
- 4.6 小結(jié)47-48
- 第五章 總結(jié)48-49
- 參考文獻(xiàn)49-54
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及參與的科研項(xiàng)目54-55
- 致謝55-56
- 個(gè)人簡況及聯(lián)系方式56-57
- 承諾書57-58
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 韓麗萍;沈艷芳;曲美君;;應(yīng)用于WLAN的小型化差分雙頻微帶天線設(shè)計(jì)[J];測試技術(shù)學(xué)報(bào);2014年06期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 周靜;UHF頻段天線小型化研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年
本文關(guān)鍵詞:差分雙頻微帶天線及其封裝性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:412130
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