頻率與極化可重構微帶天線研究
發(fā)布時間:2017-04-10 22:46
本文關鍵詞:頻率與極化可重構微帶天線研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技的迅猛發(fā)展,不同頻段的無線業(yè)務工作在同一平臺已是無線通信系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,使天線擁有可重構能力成為當前的研究熱點之一。通常,可重構天線通過改變自身結構或電尺寸的大小,從而改變天線的電流分布,實現(xiàn)諧振頻率、極化方式和輻射方向等參數(shù)的可重構,將傳統(tǒng)的多天線才能實現(xiàn)的功能通過單個天線實現(xiàn)。自從可重構天線被提出以來,其理論分析與設計方法雖已取得了較大進展,但始終沒有形成系統(tǒng)化的分析理論,具體的設計方法與工程應用仍有較大的探索空間。本文對頻率可重構天線和極化可重構天線進行了深入研究,對相關設計理論進行了總結,并將其應用于可重構天線的設計,分析和設計了基于材料,以及外場調(diào)制方法的可重構天線。本論文的主要內(nèi)容包括:1.對頻率可重構天線進行了系統(tǒng)研究,基于微帶天線的傳輸線模型分析理論,設計了基于改變介質(zhì)高度方法實現(xiàn)的頻率可重構天線,以及基于材料特性,通過外場調(diào)制改變介質(zhì)磁導率實現(xiàn)的頻率可重構天線。通過理論分析與實物測試研究兩種調(diào)諧方式存在的不足,明確了基于外場調(diào)制方式的可重構天線在該類應用中的優(yōu)勢。在頻率可重構天線研究中首次引入偏氟乙烯與三氟乙烯的聚合物[P(VDF-TrFE)]薄膜,通過對天線模型的仿真與完善,并加工測試,實現(xiàn)了3.72GHz-4.025GHz的頻率調(diào)制,達到7.57%的可調(diào)諧頻率帶寬。2.對基于外場調(diào)制的可重構天線進行深入研究,設計了一款極化可重構天線。該天線使用威爾金森功分器將饋源分流給輻射單元饋電,并在兩個枝節(jié)上添加不同長度的相位延遲線,延遲線制作在接地板下方的鈦酸鍶鋇(BST)鐵電薄膜上。通過在薄膜上施加直流偏置電壓改變其相對介電常數(shù),實現(xiàn)兩條延遲線上相位差的改變,進而實現(xiàn)天線的極化方式在線極化、左旋圓極化、右旋圓極化之間切換。此款天線的各項仿真結果均滿足設計要求。
【關鍵詞】:頻率可重構天線 P(VDF-TrFE)薄膜 極化可重構天線 BST薄膜
【學位授予單位】:重慶郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN822
【目錄】:
- 摘要3-4
- abstract4-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 研究背景9
- 1.2 研究意義9-10
- 1.3 研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3.1 頻率可重構天線研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.2 極化可重構天線研究現(xiàn)狀12-13
- 1.4 論文的主要內(nèi)容及結構安排13-17
- 第2章 微帶天線的理論研究17-27
- 2.1 天線的基本參數(shù)17-19
- 2.1.1 回波損耗與11S17-18
- 2.1.2 頻帶寬度18
- 2.1.3 增益18-19
- 2.1.4 方向圖19
- 2.1.5 效率19
- 2.2 微帶天線理論分析19-24
- 2.2.1 傳輸線模型分析法20-23
- 2.2.2 保角變換法23-24
- 2.3 微帶天線結構分析24-26
- 2.3.1 微帶貼片天線25
- 2.3.2 微帶振子天線25
- 2.3.3 微帶縫隙天線25-26
- 2.3.4 微帶行波天線26
- 2.4 本章小結26-27
- 第3章 頻率可重構微帶天線設計27-33
- 3.1 改變介質(zhì)層高度27-30
- 3.1.1 仿真驗證27-29
- 3.1.2 實物制作29-30
- 3.1.3 測試及結果分析30
- 3.2 改變介質(zhì)材料磁導率30-32
- 3.2.1 實物測試30-31
- 3.2.2 測試結果分析31-32
- 3.3 本章小結32-33
- 第4章 基于P(VDF-Tr FE)薄膜的頻率可重構微帶天線設計33-55
- 4.1 設計思路33-34
- 4.2 P(VDF- Tr FE)薄膜34-36
- 4.3 可調(diào)直流電壓源36-37
- 4.4 加載薄膜的頻率可重構天線的建模與仿真實現(xiàn)37-47
- 4.4.1 微帶貼片天線的理論計算37-39
- 4.4.2 微帶貼片天線的建模與仿真39-40
- 4.4.3 加載薄膜的貼片天線的建模與仿真40-47
- 4.5 仿真結果分析47-48
- 4.6 實物加工及測試結果分析48-53
- 4.6.1 天線加工48
- 4.6.2 端口性能測試及結果分析48-51
- 4.6.3 遠場性能測試及結果分析51-53
- 4.7 本章小結53-55
- 第5章 基于BST鐵電薄膜的極化可重構天線設計55-63
- 5.1 天線的極化55-56
- 5.2 天線設計原理56-57
- 5.3 天線模型57-58
- 5.4 天線仿真58-61
- 5.5 本章小結61-63
- 第6章 總結與展望63-65
- 6.1 主要工作與創(chuàng)新點63
- 6.2 展望63-65
- 參考文獻65-71
- 致謝71-73
- 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果73
【參考文獻】
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本文編號:297722
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