【摘要】：隨著現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)發(fā)展的多樣化,作為其核心組成部件的天線需進行變革更新,以適應科學技術(shù)的發(fā)展潮流。方向圖可重構(gòu)天線可以實時改變方向圖形狀或主波束輻射方向,滿足各領(lǐng)域?qū)μ炀�輻射方向圖的要求。差分天線可直接與射頻前端連接,有利于提高系統(tǒng)集成度和效率,且具有低噪聲、高抑制比等特點,有著廣泛的應用。因此,關(guān)于差分饋電方向圖可重構(gòu)天線的研究具有深遠的意義,本文工作主要包括:1.提出了一種雙波束差分饋電方向圖可重構(gòu)天線,天線的輻射單元由一對開有“弓”字型縫隙的偶極子構(gòu)成;寄生單元適當位置加載著兩個PIN二極管開關(guān);差分信號通過短截微帶線饋入天線。通過直流偏置電路控制PIN二極管開關(guān)的導通和斷開,可實現(xiàn)180°偏轉(zhuǎn)的方向圖可重構(gòu)。實測結(jié)果表明該天線獲得13.7%的阻抗帶寬,工作頻段覆蓋3.25-3.73GHz,平均增益為5.6dBi,輻射效率為62%。該天線結(jié)構(gòu)簡單、對稱,輻射方向圖穩(wěn)定。2.提出了一種四波束差分饋電方向圖可重構(gòu)天線,研究了在同一介質(zhì)基板上結(jié)合四個偶極子并實現(xiàn)方向圖可重構(gòu)的方法。該天線有兩對差分端口,分別給兩相互正交的雙偶極子進行饋電�；诎四咎炀�輻射原理,控制每個雙偶極子兩側(cè)寄生單元上的PIN二極管開關(guān)的工作狀態(tài),實現(xiàn)兩相反方向的波束偏轉(zhuǎn)。通過切換激勵差分端口和控制不同PIN二極管的開關(guān)狀態(tài),可在水平面(xoy)實現(xiàn)四個方向的方向圖可重構(gòu)。實測結(jié)果表明該天線具有8.98%的阻抗帶寬,工作頻段為3.25-3.58GHz,平均增益為5.4dBi。該天線成本較低,且易于加工。3.提出了一種六波束差分饋電方向圖可重構(gòu)天線。該天線由輻射單元、寄生匹配調(diào)節(jié)單元和八木無源振子、“十”字型的饋電結(jié)構(gòu)、反射板組成。通過切換激勵差分端口以及控制八木無源振子上的PIN二極管工作狀態(tài),在三維空間內(nèi)天線可實現(xiàn)六種情況的方向圖可重構(gòu)。實測結(jié)果表明該天線的阻抗帶寬為20.8%,工作頻段覆蓋3.01-3.75GHz,六種情況天線平均增益約為7.6dBi,輻射效率約為81%。該天線的剖面高度適中,定向性好,增益高,工作效率高。通過上述研究,豐富了差分饋電方向圖可重構(gòu)天線的理論和設(shè)計方法,同時為未來實際工程應用提供技術(shù)支持。
【圖文】：

第一章 緒論向圖的全向輻射和兩種定向輻射模式。文獻[37]中作者設(shè)計了一種采用印刷開關(guān)單元的方向圖可重構(gòu)天線，它是由微波射頻開關(guān)分布在寄生單元的自適應天線和角反射器天線演變而來，其結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。該天線提出了幾種寄生單元中射頻開關(guān)的組合方式，思路較為新穎。為了獲得合適的阻抗匹配、帶寬和輻射增益，把一個射頻開關(guān)加載在激勵單元的合適位置上來切換激勵單元的電長度。其中，可切換電長度的激勵單元為主輻射體，周邊的八個寄生單元充當反射器或引向器（具體功能由射頻開關(guān)的狀態(tài)來決定）。當只有一個寄生單元處于開路狀態(tài)（模式 1）時，該天線可獲得八種基本狀態(tài)；當兩個或兩個以上寄生單元處于開路狀態(tài)（模式 2、3）時，該天線可提供另外九種基本狀態(tài)。通過精確控制射頻開關(guān)的通斷狀態(tài)，在反射器和引向器的各種組合影響下，，該天線可以實現(xiàn)多種模式的輻射方向圖，如圖 1-2 所示。

處于開路狀態(tài)（模式 2、3）時，該天線可提供另關(guān)的通斷狀態(tài)，在反射器和引向器的各種組合影響方向圖，如圖 1-2 所示。 一種采用印刷開關(guān)單元的方向圖可重構(gòu)微帶天線結(jié)
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN820;TN92

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李霖;楊俊秀;李進;;極化可重構(gòu)的差分微帶天線設(shè)計[J];電子元件與材料;2014年06期

2 楊雪松,王秉中;可重構(gòu)天線的研究進展[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2003年04期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 韓麗萍;差分雙頻微帶天線研究[D];山西大學;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 張巖;微帶準八木天線的研究與設(shè)計[D];大連海事大學;2015年

本文編號：2677767