【摘要】：由于圓極化波可以抑制多徑損耗和極化失配等優(yōu)點(diǎn),故在可穿戴天線、衛(wèi)星導(dǎo)航和射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)中廣泛應(yīng)用。對(duì)于圓極化天線,在端射方向的方向性是一個(gè)重要的性能指標(biāo),為了獲得較高的方向性,以往的圓極化天線往往用到較復(fù)雜的非平面結(jié)構(gòu)或者附加額外的介電鏡頭,它們通常具有復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu)和龐大的體積。因此如何設(shè)計(jì)既具有高方向性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和剖面低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又具有平行于天線所在平面方向的端射波束的圓極化天線,一直是挑戰(zhàn)性的難題。本課題著力于解決圓極化天線中普遍存在的方向性系數(shù)不高和剖面較大等問題,在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)上提出一種新型的高方向性平面端射圓極化天線的設(shè)計(jì)思路——工作在高階模的V形振子天線,本文的主要研究包括:1.本課題以設(shè)計(jì)具有高方向性的平面端射圓極化天線為目標(biāo),進(jìn)行一系列的研究。首先探索了產(chǎn)生定向高方向性的機(jī)理,然后研究本課題目標(biāo)圓極化天線的設(shè)計(jì)思路,最后基于理論分析得到原始的天線結(jié)構(gòu)即矩形平面磁偶極子和V形電偶極子,分析其工作原理。2.在保持天線的高方向性的前提下,進(jìn)一步設(shè)計(jì)小型化天線,用V形振子的偏心距離代替原來的1/4波長(zhǎng)相位轉(zhuǎn)換線來產(chǎn)生合適的相位差并且可以減少天線的剖面面積。研究該天線方向性的主要決定參數(shù),并用Zeland’s IE3D仿真軟件驗(yàn)證其正確性。參數(shù)分析后得到最優(yōu)參數(shù),然后手工制作了一個(gè)工作中心頻率為2.6GHz的天線樣品。3.通過使用安捷倫Agilent’s 8720ET矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和Satimo Starlab近場(chǎng)天線測(cè)試系統(tǒng)來驗(yàn)證天線樣品的阻抗特性、方向圖和軸比等實(shí)際輻射性能,經(jīng)過對(duì)天線樣品的測(cè)量后發(fā)現(xiàn)理論計(jì)算、仿真和實(shí)際測(cè)量結(jié)果吻合較好,這也進(jìn)一步證明了本課題設(shè)計(jì)思路的正確性。本研究天線的工作頻率為2-3GHz也即藍(lán)牙和wifi頻段,天線樣品的實(shí)際測(cè)量阻抗帶寬為2.56-2.69 GHz,圓極化波覆蓋2.12GHz-2.77GHz總共650MHz,圓極化帶寬很好地覆蓋了阻抗帶寬,并且在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小的前提下實(shí)測(cè)增益最大達(dá)到6.1dBic,因此本文研究出的天線可以適用于人口密度較大地區(qū)(如學(xué)校、小區(qū)和超市等)的基站天線的設(shè)計(jì),并且也滿足工業(yè)科學(xué)醫(yī)療醫(yī)療可穿戴天線和RFID系統(tǒng)使用要求。
【圖文】：

學(xué)位碩士論文 交但是幅度相等的線極化分量，然后使用相移線等使其時(shí)間相位也相原理的不同，圓極化天線的設(shè)計(jì)方法可以分成以下四種：互補(bǔ)天線的、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)天線和交叉振子天線�；パa(bǔ)天線的疊加[12-14]，，這種組合天線大多使用印刷條形天線和縫隙天的組合[13]等。通過使用這兩種不同單元的疊加，天線可以實(shí)現(xiàn)寬邊極化性能。如圖 1.1(a)(b)所示，相控陣圓極化天線[14]是由于偶極子和的線極化分量所以可以實(shí)現(xiàn)較好的圓極化現(xiàn)象，通過將偶極子放在縫同時(shí)對(duì)偶極子和縫隙天線饋電。但是這種天線結(jié)構(gòu)是三維立體結(jié)構(gòu)，

論文 天線，首先通過孔徑產(chǎn)生的垂直極化分量和振子產(chǎn)生的化分量等幅激勵(lì)，然后通過相位轉(zhuǎn)換線產(chǎn)生合適的的相生圓極化現(xiàn)象�；谡淮排紭O子結(jié)合的天線[15]可以產(chǎn)簡(jiǎn)單的互補(bǔ)天線[16]被提出，互補(bǔ)天線是一種最典型的振圖 1.2，位于天線左側(cè)的孔徑即磁偶極子產(chǎn)生垂直于天線側(cè)的印刷振子即電偶極子產(chǎn)生的是平行于天線所在平面轉(zhuǎn)換線引進(jìn)合適的相位差來產(chǎn)生端射方向的圓極化。選振子相對(duì)于天線表面的不同擺放位置，可以產(chǎn)生相應(yīng)的線高度較低是平面結(jié)構(gòu)，但是其阻抗帶寬最多只有 2.41
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN821.1

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本文編號(hào)：2621157