基于半波長阻抗諧振器微帶陷波超寬帶天線的研究
本文選題:超寬帶天線 + 陷波帶寬可控 ; 參考:《安徽大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:超寬帶(Ultra-wideband, UWB)系統(tǒng)憑借其高速的傳輸速率、良好的抗多徑衰落能力以及低廉的系統(tǒng)成本等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在軍事、雷達(dá)、數(shù)字通訊等領(lǐng)域。UWB天線作為UWB通信系統(tǒng)的重要組成部分,直接制約著UWB通信系統(tǒng)的工作性能。微帶貼片天線具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、集成等優(yōu)點(diǎn),因而微帶UWB貼片天線在超寬帶系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。目前,為了解決UWB系統(tǒng)與現(xiàn)有窄帶通信系統(tǒng)之間相互干擾的問題,具有陷波功能的微帶UWB貼片天線已經(jīng)成為微帶貼片天線研究的熱點(diǎn)。本文首先介紹了UWB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn),接著回顧了UWB天線和微帶UWB貼片天線研究進(jìn)展以及具有陷波功能的微帶UWB貼片天線的實(shí)現(xiàn)方法。為了抑制UWB通信系統(tǒng)與現(xiàn)有窄帶通信系統(tǒng)之間的干擾(例如WLAN和WiMAX),深入研究了具有陷波功能的UWB天線。本文主要工作如下:針對現(xiàn)有UWB貼片天線陷波帶寬難以控制的問題,首先設(shè)計(jì)了一款圓環(huán)單極子天線以實(shí)現(xiàn)超寬帶特性;然后在饋電線附近添加非對稱半波長二階阻抗諧振器實(shí)現(xiàn)陷波特性,陷波帶寬可以通過調(diào)整非對稱半波長二階阻抗諧振器的寬度、位置和間距來控制;最后對該天線進(jìn)行加工、測量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)的陷波帶寬可控的圓環(huán)單極子UWB貼片天線可以有效地抑制WLAN對超寬帶系統(tǒng)的影響。通過在鈴形輻射單元上加載互補(bǔ)開口諧振環(huán)、在饋電線附件添加非對稱U形半波長阻抗諧振器,設(shè)計(jì)了一款新型雙陷波平面超寬帶天線。首先對該天線的陷波原理、天線陷波結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究,然后通過仿真和優(yōu)化使得天線在3.4-3.6GHz和5.1-5.9GHz頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙陷波特性;最后對該天線進(jìn)行了加工和測試,結(jié)果表明該天線能夠在WiMAX和WLAN的兩個(gè)頻段內(nèi)有效地抑制干擾。文章最后總結(jié)了兩款陷波超寬帶天線的設(shè)計(jì)、仿真、測量工作,并結(jié)合5G發(fā)展對今后陷波超寬帶天線提出展望。
[Abstract]:Ultra - wideband ( UWB ) systems are widely used in military , radar , digital communication , etc .
then adding an asymmetric half - wavelength second - order impedance resonator near the feed line to realize the notch characteristic , and the notch bandwidth can be controlled by adjusting the width , position and spacing of the asymmetric half - wavelength second - order impedance resonator ;
At last , the antenna is processed and measured . The experimental results show that the designed notch bandwidth controllable ring monopole UWB patch antenna can effectively suppress the influence of WLAN on ultra - wideband system . By loading complementary split resonant ring on the bell - shaped radiating element , a novel double - notch planar ultra - wideband antenna is designed . Firstly , the notch principle of the antenna and the notch structure of the antenna are further studied , and then the double notch characteristics are realized by simulation and optimization so that the antenna can realize double notch characteristics in the range of 3.4 - 3.6 GHz and 5.1 - 5.9 GHz ;
At last , the antenna is processed and tested . The results show that the antenna can effectively suppress the interference in the two frequency bands of WiMAX and WLAN . Finally , the design , simulation and measurement of the two notch UWB antennas are summarized , and the prospect of the future notch UWB antenna is put forward in conjunction with 5G development .
【學(xué)位授予單位】:安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN822.8
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