【摘要】：近年來,隨著無線通信的發(fā)展,無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks,WLAN)這一通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用,工作于WLAN頻段的天線也引起了人們的廣泛研究。并且隨著通信系統(tǒng)日漸復(fù)雜,對天線的要求也日益提高,所以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境,設(shè)計(jì)出不同方向性且能夠節(jié)約頻譜資源的天線具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。因此,本文設(shè)計(jì)了兩款應(yīng)用于WLAN頻段不同方向性且具有寬帶和多頻特性的天線。本文首先設(shè)計(jì)了一款工作在WLAN2.4GHz頻段的全向?qū)拵炀�陣。該天線陣的單元天線采用微帶印刷天線的結(jié)構(gòu),尺寸較小且易于集成。輻射貼片選用兩組對稱振子,具有很好的寬頻特性,且能夠?qū)崿F(xiàn)全向輻射。饋電方式采用同軸饋電,且將每組對稱振子的兩個(gè)振子臂分別印刷于介質(zhì)基板的兩側(cè),避免了空氣跳線等復(fù)雜的饋電結(jié)構(gòu),進(jìn)一步減小了天線的尺寸。在此基礎(chǔ)上,將四個(gè)單元天線進(jìn)行組陣,同時(shí)設(shè)計(jì)了一款一分四的威爾金森饋電網(wǎng)絡(luò)來對陣列天線進(jìn)行饋電,得到了水平全向?qū)拵炀�陣。然后,本文又設(shè)計(jì)了一款工作在WLAN 2.4GHz和5.8GHz兩個(gè)頻段的定向雙頻雙極化天線。該天線采用縫隙結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了多頻的特性,饋電方式為同軸饋電。同時(shí),在天線的兩個(gè)饋電點(diǎn)之間引入了環(huán)形縫隙帶狀線,通過優(yōu)化環(huán)形縫隙的寬度和位置,能夠更好地增加天線的端口隔離度。該天線將地板作為反射板,實(shí)現(xiàn)了天線定向的工作特性,并增加了天線的增益。本文采用理論設(shè)計(jì)和仿真軟件優(yōu)化相結(jié)合的方法,首先利用HFSS軟件進(jìn)行建模和仿真,并且利用軟件對天線的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和選擇,然后根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果對天線進(jìn)行了實(shí)際的加工和測試。測試結(jié)果顯示,本文設(shè)計(jì)的全向?qū)掝l天線陣和定向雙頻雙極化天線基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:In recent years, with the development of wireless communication, the wireless LAN (Wireless Local Area Networks,WLAN) communication technology has been widely used, and the antenna working in the WLAN band has been widely studied. As the communication system becomes more and more complex, the requirement of antenna is becoming higher and higher, so it is of theoretical value and practical significance to design antenna with different directionality and save spectrum resources according to different application environment. Therefore, two antennas with broadband and multi-frequency characteristics are designed for different directionality in WLAN band. In this paper, we first design a omnidirectional wideband antenna array working in WLAN2.4GHz band. The antenna of the antenna array adopts the structure of microstrip printed antenna, which is small in size and easy to integrate. Two groups of symmetrical oscillators are selected for the radiation patch, which have good broadband characteristics and can realize omnidirectional radiation. The two vibrator arms of each group of symmetrical vibrators are printed on both sides of the dielectric substrate to avoid the complicated feed structure such as air jumper and further reduce the size of the antenna. On this basis, four unit antennas are assembled and a four-point Wilkinson feed network is designed to feed the array antenna, and a horizontal omnidirectional wideband antenna array is obtained. Then, a directional dual frequency dual polarization antenna working in the WLAN 2.4GHz and 5.8GHz bands is designed. The antenna adopts slot structure to realize multi-frequency characteristic, and the feeding mode is coaxial feed. At the same time, an annular slot strip line is introduced between the two feeding points of the antenna. By optimizing the width and position of the annular slot, the isolation degree of the antenna can be increased better. The antenna uses the floor as the reflector to realize the antenna orientation and increase the antenna gain. In this paper, the method of combining theoretical design and simulation software optimization is adopted. Firstly, the HFSS software is used to model and simulate the antenna, and the parameters of the antenna are optimized and selected by the software. Then the antenna is processed and tested according to the design results. The test results show that the omnidirectional wideband antenna array and directional dual-frequency dual-polarization antenna designed in this paper basically meet the design requirements.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN820;TN925.93

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本文編號：2223150