發(fā)布時(shí)間：2020-04-16 12:17

【摘要】：無線通信系統(tǒng)中射頻器件向著集成化、小型化、低損耗的趨勢(shì)發(fā)展。天線和濾波器是射頻前端的兩個(gè)重要器件。傳統(tǒng)方式是獨(dú)立設(shè)計(jì)兩個(gè)器件再級(jí)聯(lián),占用體積大而且不可避免引入額外的連接損耗。近年來,濾波天線成為天線領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它將天線和濾波器融合設(shè)計(jì),使其同時(shí)具有輻射和濾波功能,從而減小射頻前端尺寸并提高系統(tǒng)整體性能。本文圍繞濾波天線的融合設(shè)計(jì)開展研究,提出了3種實(shí)現(xiàn)濾波天線的融合設(shè)計(jì)技術(shù),并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一系列的濾波天線單元。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作如下:1.提出了利用簡(jiǎn)單寄生單元實(shí)現(xiàn)濾波天線的技術(shù),并基于該技術(shù)(1)實(shí)現(xiàn)了一種低剖面、寬帶、高增益的電磁超表面濾波天線,該天線具有28.4%的阻抗帶寬、8.2dBi的平均增益和超過20dB的帶外抑制水平。(2)實(shí)現(xiàn)了一種具有諧波抑制特性的寬帶介質(zhì)諧振器濾波天線(FDRA),該天線具有61%的10-dB帶寬、8.73dBi的增益和超過23dB的阻帶抑制水平。2.提出了利用饋電傳輸線的傳輸零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)濾波天線的技術(shù),并基于該技術(shù)(1)實(shí)現(xiàn)了一種寬帶高增益介質(zhì)諧振器濾波天線,該天線具有10-dB阻抗帶寬20.3%,平均增益9.05dBi,帶外抑制超過25dB。(2)實(shí)現(xiàn)了首個(gè)準(zhǔn)各向同性的介質(zhì)諧振器濾波天線。該天線的半徑僅有0.13l,具有7%的阻抗帶寬、準(zhǔn)各向同性的輻射(全空間最大和最小功率密度差7.9dB)和超過19dB的帶外抑制水平。3.提出了采用混合饋電技術(shù)實(shí)現(xiàn)濾波天線,并基于該技術(shù)(1)實(shí)現(xiàn)了寬帶和雙帶全向介質(zhì)諧振器濾波天線,寬帶設(shè)計(jì)具有52.8%的阻抗帶寬,0.84dBi的平均增益和超過15dB的帶外抑制水平;雙帶設(shè)計(jì)具有阻抗帶寬10.1%和3.73%,平均增益1.18dBi和0dBi,帶外抑制水平~15dB。(2)實(shí)現(xiàn)了單/雙極化介質(zhì)諧振器濾波天線,該天線具有10-dB阻抗帶寬22.5%,平均增益5dBi,帶內(nèi)效率高達(dá)89%,帶外抑制水平超過16dB,高頻率選擇性(矩形系數(shù)K=(35)f_(-35dB)/(35)f_(-3dB)=1.4),端口間隔離度大于21dB。(3)實(shí)現(xiàn)了頻率和帶寬可重構(gòu)的濾波貼片天線,該天線具有連續(xù)可調(diào)的頻率(2.05—2.52GHz)和帶寬(2.2%—21.3%),不同狀態(tài)的增益6.4—7.6dBi,而且各個(gè)狀態(tài)保持著帶通濾波響應(yīng)和二次諧波抑制功能。
【圖文】：

5]。如圖 1-3 所示，2015 年Jiang 和 Wern并將其用于可穿戴設(shè)備。該設(shè)計(jì)采用功分接兩個(gè)濾波器作為饋電電路，雙饋激勵(lì)在中間層，層疊的擺放方式一定程度上減、增益 5.2dBi。該作者還設(shè)計(jì)了一路濾波發(fā)現(xiàn)第一階段綜合設(shè)計(jì)的濾波天線有一個(gè)即分 2 步完成：分別設(shè)計(jì)同一頻段的濾波設(shè)計(jì) 2 個(gè)器件的時(shí)候，幾乎可以不用考慮合設(shè)計(jì)的可重構(gòu)濾波天線。將 3 個(gè)不同頻線的饋線[38],[39], 可重構(gòu)濾波器連接天線統(tǒng)濾波器，頻率選擇表面（FSS）也用于設(shè)計(jì)類似，所以也將其歸入濾波器的綜合

(b)圖 1-3 綜合設(shè)計(jì)圓極化濾波天線頻率選擇表面添加到喇叭天線的口徑上改水平[46]。后續(xù)有多個(gè)將頻率選擇表面添加個(gè)階段大約是 2009 年，臺(tái)灣國(guó)立交通大學(xué)會(huì)議上首次明確提出在該濾波天線設(shè)計(jì)的最后一階諧振器[53],[54]。這樣天線和濾諧振也展寬了天線帶寬。由于該類設(shè)計(jì)波器的聯(lián)合（協(xié)同）設(shè)計(jì)。其實(shí)早在 20合到微波器件——濾波器，已經(jīng)為濾波天二階濾波器，在垂直耦合的諧振器的頂部
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN822

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張德文;;曲折臂天線[J];電子對(duì)抗技術(shù);1989年01期

2 馬靜嫻;;天線:我們的電子眼和耳[J];火控雷達(dá)技術(shù);1989年02期

3 黃景熙;范治波;;錐削開槽天線的計(jì)算[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1989年01期

4 王美焰;李暢;胡峰;;一種輕量化天線單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械與電子;2018年01期

5 張沛軍;李雪帆;;天線單元間互耦對(duì)功率再分配的影響及相關(guān)問題[J];廣播與電視技術(shù);2007年06期

6 張延濤;;一種基于蝴蝶結(jié)型的天線單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子質(zhì)量;2013年02期

7 蔣占軍;趙新勝;尤肖虎;;一種分布式無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)端天線單元?jiǎng)討B(tài)選擇模型[J];電子與信息學(xué)報(bào);2007年02期

8 王朋;;某大型振動(dòng)試驗(yàn)工裝研究[J];電子機(jī)械工程;2016年05期

9 趙新勝;尤肖虎;朱定乾;;分布式無線移動(dòng)通信系統(tǒng)中遠(yuǎn)端天線單元?jiǎng)討B(tài)選擇方法研究[J];電子與信息學(xué)報(bào);2006年12期

10 楊建良,張鈞,宋學(xué)誠(chéng);組合城墻式微帶天線單元輸入阻抗分析[J];湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1993年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陶曉瑛;楊建明;鐘劍鋒;;一種新型米波槽線天線單元的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];土木工程新材料、新技術(shù)及其工程應(yīng)用交流會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2019年

2 張高領(lǐng);劉淑芳;馮瑾;史小衛(wèi);;一種新型的緊耦合交織螺旋天線[A];2017年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（中冊(cè)）[C];2017年

3 孫保平;付納新;;某型雷達(dá)天線單元組件的檢驗(yàn)方法[A];2008年電子機(jī)械與微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

4 羅宇;;高次壓縮模式天線的研究[A];2019年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2019年

5 劉會(huì)來;王秉中;徐軍;;一種新型的電可調(diào)陣列反射天線單元的研究[A];2005'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（第三冊(cè)）[C];2006年

6 崔倫;黎鋮;周俊娜;郭景麗;;一種用于5G手機(jī)的雙頻8端口MIMO天線[A];2018年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2018年

7 周江f;沈英達(dá);;一種U形Adcock測(cè)向天線[A];2017年全國(guó)天線年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2017年

8 王燦;葛悅禾;孫竹;;一種寬帶TD-LTE印制振子天線單元設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

9 王春華;李建輝;吳文平;王曉輝;張捷;劉超;;全網(wǎng)通高精度組合天線[A];衛(wèi)星導(dǎo)航定位與北斗系統(tǒng)應(yīng)用2018——深化北斗應(yīng)用 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展[C];2018年

10 王劍;費(fèi)冬亮;張偉;梁廣;賀連星;;一種高增益高可靠性的星載數(shù)傳天線[A];2017年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 中國(guó)信息通信研究院 劉罡 吳翔;5G關(guān)鍵技術(shù)——Massive MIMO測(cè)試方案[N];人民郵電;2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊耀輝;無線通信終端天線多頻及小型化技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 金魁;新型第四代移動(dòng)通信天線研究[D];南京航空航天大學(xué);2017年

3 胡鵬飛;濾波天線融合設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2019年

4 王婧雪;毫米波基片集成互補(bǔ)源天線及陣列的研究[D];北京交通大學(xué);2019年

5 黃河;移動(dòng)通信系統(tǒng)中終端天線和基站天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

6 李田;通信智能天線與特定用途天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

7 張濤;毫米波封裝天線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東南大學(xué);2017年

8 魏昆;基于缺陷地結(jié)構(gòu)的耦合抑制及圓極化天線設(shè)計(jì)[D];西北工業(yè)大學(xué);2017年

9 劉桂鳳;移動(dòng)通信系統(tǒng)中的終端及車載天線的研究與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

10 連瑞娜;寬帶天線新技術(shù)及全雙工天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 廉佳;小型化多頻導(dǎo)航天線的分析與設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

2 劉祺;小型MIMO平面天線的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2019年

3 李文超;無線通信系統(tǒng)中天線及其解耦技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2019年

4 李通;緊湊的大規(guī)模MIMO天線研究[D];電子科技大學(xué);2019年

5 范傳勝;應(yīng)用于無線通信的小型化天線設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2019年

6 李煜;手機(jī)終端MIMO天線研究[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

7 彭祝凡;移動(dòng)寬帶通信振子天線[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

8 沈凌志;加載金屬邊框手機(jī)天線研究[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

9 鄧永云;MIMO天線的設(shè)計(jì)與研究[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

10 王華珍;寬帶差分饋電微帶濾波天線的設(shè)計(jì)與研究[D];杭州電子科技大學(xué);2019年

，

本文編號(hào)：2629724