本文關(guān)鍵詞：高效率高方向性介質(zhì)諧振器天線(xiàn)研究

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【摘要】：伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代,人們步入了無(wú)線(xiàn)互聯(lián)時(shí)代。新一代的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品千兆比特速率的無(wú)線(xiàn)傳輸,可以使人們真正體會(huì)到高速無(wú)線(xiàn)傳輸帶來(lái)的便捷。這些新興的互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展需要結(jié)合高效率、高集成、低功耗、低成本的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中的重要組成部分,無(wú)線(xiàn)互聯(lián)技術(shù)利用天線(xiàn)技術(shù),取代傳統(tǒng)的金屬互連線(xiàn),實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)部或芯片之間的互聯(lián)。然而無(wú)線(xiàn)互聯(lián)的硅基片上天線(xiàn)存在效率低的嚴(yán)重問(wèn)題,輻射方向的不同也會(huì)影響到天線(xiàn)的空間輻射效率。介質(zhì)諧振器天線(xiàn)具有尺寸小、饋電方式多樣、輻射效率高,多模特性等優(yōu)點(diǎn),是解決上述問(wèn)題的合適天線(xiàn)單元。本文以介質(zhì)諧振器天線(xiàn)作為輻射單元,針對(duì)天線(xiàn)的高效率和高方向性展開(kāi)相關(guān)研究。論文首先介紹了研究背景及意義,總結(jié)了介質(zhì)諧振器天線(xiàn)相關(guān)方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的基本理論,包括介質(zhì)諧振器的基本參數(shù),圓柱形介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的分析方法,以及介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的饋電方式。其次,針對(duì)介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的高效率和高方向性技術(shù),主要完成了如下工作:1.研究了60GHz硅基片上介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的效率問(wèn)題,提出“鑰匙形”介質(zhì)諧振器天線(xiàn)作為輻射單元,覆蓋了微帶傳輸線(xiàn);同時(shí)在硅基中嵌入空氣腔,減少了耦合到硅基中損耗掉的能量,提高了輻射效率和饋電效率。在57~65GHz的帶寬范圍內(nèi),天線(xiàn)效率從4.5%~8%提高到了17%~22%。2.研究了介質(zhì)諧振器天線(xiàn)在低次模工作條件下的高方向性輻射,設(shè)計(jì)了圓柱形、圓環(huán)形、圓環(huán)形附銅箔三種介質(zhì)諧振器天線(xiàn),通過(guò)改變介質(zhì)諧振器內(nèi)部的電場(chǎng)分布,分別得到了寬波束、窄波束和馬鞍形波束。3.研究了探針饋電介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的交叉極化抑制,通過(guò)在圓環(huán)形介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的內(nèi)壁附加銅箔的,改變了電場(chǎng)分布。與普通圓環(huán)形介質(zhì)諧振器天線(xiàn)相比,交叉極化電平降低了15d B,同時(shí)增益提高了0.5d B。4.研究了一種偏向輻射的介質(zhì)諧振器天線(xiàn)設(shè)計(jì),在偏離饋電一側(cè)穿孔并進(jìn)行金屬孔化。通過(guò)分析優(yōu)化穿孔的大小與位置,實(shí)現(xiàn)了圓柱形介質(zhì)諧振器天線(xiàn)穩(wěn)定的偏向輻射,在400MHz的帶寬內(nèi)偏向輻射角度穩(wěn)定在36°~37°。
【關(guān)鍵詞】：介質(zhì)諧振器天線(xiàn) 高效率 高方向性 交叉極化電平 偏向輻射
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN820
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)10
• 1.3 介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第二章 介質(zhì)諧振器天線(xiàn)相關(guān)理論15-28
• 2.1 介質(zhì)諧振器的工作機(jī)理15-16
• 2.2 介質(zhì)諧振器的基本參數(shù)16-18
• 2.2.1 介電常數(shù)ε16-17
• 2.2.2 品質(zhì)因數(shù)Q17-18
• 2.2.3 諧振波長(zhǎng)λ_018
• 2.3 圓柱形介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的分析方法18-22
• 2.3.1 圓柱形介質(zhì)諧振器的內(nèi)部場(chǎng)18-21
• 2.3.2 圓柱形DRA的輻射特性21-22
• 2.4 DRA的多種饋電方式22-27
• 2.4.1 微帶線(xiàn)直接耦合饋電22-24
• 2.4.2 同軸探針饋電24-25
• 2.4.3 微帶-槽耦合饋電25-26
• 2.4.4 共面波導(dǎo)饋電26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 硅基片上的高效率介質(zhì)諧振器天線(xiàn)28-45
• 3.1 硅基片上天線(xiàn)的效率分析30-31
• 3.2 不同的傳輸線(xiàn)結(jié)構(gòu)在硅基片上的能量損耗31-35
• 3.3 “鑰匙形”介質(zhì)諧振器天線(xiàn)35-44
• 3.3.1 介質(zhì)層覆蓋微帶線(xiàn)的效果35-38
• 3.3.2 “鑰匙形”介質(zhì)諧振器天線(xiàn)結(jié)構(gòu)38-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 高方向性的介質(zhì)諧振器天線(xiàn)45-56
• 4.1 現(xiàn)有不同波束寬度方向圖的獲得方法45
• 4.2 三種介質(zhì)諧振器天線(xiàn)結(jié)構(gòu)45-46
• 4.3 電流元的輻射方向圖46-48
• 4.3.1 電流元的場(chǎng)46-47
• 4.3.2 遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)47
• 4.3.3 方向圖47-48
• 4.4 產(chǎn)生不同方向圖的原理分析48-50
• 4.5 仿真與測(cè)試結(jié)果的分析50-56
• 4.6 本章小結(jié)56
• 第五章 低交叉極化的探針饋電介質(zhì)諧振器天線(xiàn)56-64
• 5.1 天線(xiàn)結(jié)構(gòu)與原理分析57-59
• 5.1.1 天線(xiàn)結(jié)構(gòu)57-58
• 5.1.2 原理分析58-59
• 5.2 仿真與測(cè)試結(jié)果的分析59-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 第六章 介質(zhì)諧振器天線(xiàn)的偏向輻射研究64-74
• 6.1 現(xiàn)有的天線(xiàn)偏向輻射的研究64-65
• 6.2 實(shí)現(xiàn)偏向輻射的介質(zhì)諧振器天線(xiàn)結(jié)構(gòu)65
• 6.3 參數(shù)的優(yōu)化與分析65-70
• 6.3.1 孔距d對(duì)天線(xiàn)性能的影響65-67
• 6.3.2 孔徑R_2對(duì)天線(xiàn)性能的影響67-70
• 6.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果70-73
• 6.5 本章小結(jié)73-74
• 第七章 總結(jié)與展望74-76
• 7.1 全文總結(jié)74-75
• 7.2 研究與展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 致謝81-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文82-83
• 附件83-85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 龔波;楊雪霞;;一種波束可調(diào)的平面印刷八木天線(xiàn)[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

2 李元新,龍?jiān)屏?一種新型頻率固定相控波束掃描的微帶漏波天線(xiàn)[J];微波學(xué)報(bào);2003年04期

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本文編號(hào)：765642