本文關(guān)鍵詞：超寬帶天線及陷波特性的研究與設(shè)計

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【摘要】：隨著超寬帶通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展,超寬帶印刷天線以其剖面低、制作簡單、易于集成等優(yōu)點激發(fā)了人們的研究興趣,大量性能優(yōu)良的超寬帶天線被相繼提出。但一些現(xiàn)存的窄帶通信系統(tǒng),如WiMAX和WLAN,也位于由美國聯(lián)邦通信委員會劃分的民用超寬帶頻段內(nèi),這就不可避免地造成系統(tǒng)間的干擾。為了到達系統(tǒng)兼容的目的,具備陷波特性的超寬帶天線設(shè)計已漸漸成為熱點課題。本文主要圍繞超寬帶天線及陷波特性的實現(xiàn)展開研究,具體內(nèi)容包括以下兩方面：首先,基于超寬帶天線實現(xiàn)原理,設(shè)計了四款小型的UWB印刷天線,借助電磁仿真軟件,詳細分析了天線重要參數(shù)對阻抗匹配的影響,并對設(shè)計好的兩款印刷天線加工測試。仿真與實測結(jié)果表現(xiàn)出較好的一致性,四款印刷天線駐波比小于2的帶寬可覆蓋整個UWB頻段,而且通帶內(nèi)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的方向圖和平坦的增益,滿足超寬帶系統(tǒng)的應(yīng)用需求。另外,從反映時域特性的傳輸函數(shù)和群時延可知,上述天線適用于UWB信號的收發(fā)。然后,在提出的超寬帶縫隙天線的地板和饋線上,分別嵌入四分之一波長和半波長諧振槽,濾除了WiMAX和WLAN頻段。測試結(jié)果表明：駐波比大于2的阻帶覆蓋3.24～3.7GHz和5.33～6GHz。根據(jù)仿真得到的電流分布,討論了阻帶產(chǎn)生原因,與此同時,還給出陷波天線對應(yīng)不同工作狀態(tài)下的等效電路。為了避免因阻帶較寬造成對有用頻段的浪費,通過采用互補階梯阻抗諧振環(huán)的方法,在WLAN的上下頻段(5.15～5.35GHz,5.725～5.825GHz)產(chǎn)生了兩個阻帶。另外有一個開路枝節(jié)被加載到饋線旁,實現(xiàn)了對WiMAX頻段的抑制。最終天線呈現(xiàn)出三個阻帶,駐波比測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好,而且阻帶結(jié)構(gòu)并沒有對非陷波頻段的性能造成明顯影響。最后,從傳輸函數(shù)和群時延兩方面評估了該三陷波天線收發(fā)UWB脈沖的性能。
【關(guān)鍵詞】：超寬帶 印刷天線 陷波特性 開縫
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN822.8
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 超寬帶天線發(fā)展史12-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 超寬帶印刷天線14-16
• 1.3.2 具有陷波特性的超寬帶天線16-19
• 1.4 論文主要工作和內(nèi)容安排19-21
• 第2章 超寬帶天線基本理論21-27
• 2.1 天線參數(shù)21-24
• 2.2 超寬帶天線實現(xiàn)方法24-25
• 2.3 天線分析方法25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 超寬帶天線設(shè)計27-45
• 3.1 錐形單極子天線27-32
• 3.1.1 天線結(jié)構(gòu)27
• 3.1.2 參數(shù)分析27-30
• 3.1.3 仿真與測試結(jié)果30-32
• 3.2 切半UWB天線32-36
• 3.2.1 天線結(jié)構(gòu)32
• 3.2.2 參數(shù)分析32-34
• 3.2.3 優(yōu)化結(jié)果34-36
• 3.3 準自補UWB天線36-40
• 3.3.1 天線結(jié)構(gòu)36-37
• 3.3.2 參數(shù)分析37-38
• 3.3.3 優(yōu)化結(jié)果38-40
• 3.4 UWB縫隙天線40-44
• 3.4.1 縫隙天線結(jié)構(gòu)40
• 3.4.2 參數(shù)分析40-43
• 3.4.3 仿真與測試結(jié)果43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 陷波天線設(shè)計45-58
• 4.1 雙陷波天線設(shè)計45-51
• 4.1.1 參數(shù)分析46-48
• 4.1.2 仿真與測試結(jié)果48-51
• 4.2 三陷波天線設(shè)計51-57
• 4.2.1 參數(shù)分析52-54
• 4.2.2 仿真與測試結(jié)果54-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 全文總結(jié)58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

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