發(fā)布時(shí)間：2021-07-03 14:59

　　為了適應(yīng)工程應(yīng)用中對接收發(fā)射信號(hào)的不同頻帶、極化、以及輻射方向的需求,可重構(gòu)天線的研究日趨活躍。本文以多電磁特性可重構(gòu)天線為核心,實(shí)現(xiàn)了分別針對單端口、雙端口、以及多端口天線系統(tǒng)的可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)。主要研究內(nèi)容分為三個(gè)部分。第一部分為單端口可重構(gòu)貼片天線研究。首先,對單端口超寬帶頻率可重構(gòu)天線,包括超寬帶單極天線,以及超寬帶頻率可調(diào)濾波器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探索。通過在一個(gè)超寬帶單極天線的饋電線上加載一個(gè)頻率可重構(gòu)的濾波器,實(shí)現(xiàn)了在超寬頻帶范圍內(nèi)的頻率可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)。其次,對具有單頻和雙頻兩種頻率工作模式,以及雙線極化和線極化圓極化兩種極化工作模式的單端口可重構(gòu)天線進(jìn)行了研究。通過在貼片天線上加載可重構(gòu)的金屬化通孔,實(shí)現(xiàn)了工作頻率以及在不同頻段上的極化特性分別進(jìn)行可重構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了具有雙頻雙線極化、雙頻圓極化和線極化、以及單頻單線極化等不同的輻射特性的可重構(gòu)天線設(shè)計(jì)。第二部分為雙端口可重構(gòu)貼片天線研究。為了滿足4G通信基站對天線系統(tǒng)的需求,分別從貼片天線以及饋電網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)角度出發(fā),實(shí)現(xiàn)了極化可重構(gòu)的雙端口天線設(shè)計(jì)。在天線單元的設(shè)計(jì)中,通過改變貼片天線的形狀,對貼片天線的工作帶寬進(jìn)行了優(yōu)化;在天線... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

天線與濾波器結(jié)構(gòu)示意圖

第二章單端口可重構(gòu)貼片天線研究(a)(b)(c)(d)圖2-2天線的回波損耗特性及濾波器的頻率可調(diào)范圍(a)天線在100MHz到1GHz頻段上的回波損耗;(b)天線在1GHz到2GHz頻段上的回波損耗;(c)濾波器在100MHz到600MHz頻段上的可調(diào)范圍;(d)濾波器在500MHz到2GHz頻段上的可調(diào)范圍參與諧振，而是起到控制輸入到輸出端口能量耦合的作用。第二種狀態(tài)是，并聯(lián)電感L3和L,3接通，而電感L1和L,1斷開。此時(shí)并聯(lián)電感L3和L,3和串聯(lián)電感L2和L,2都包含在諧振回路內(nèi)，從而參與諧振。因此，當(dāng)變?nèi)莨艿碾娙葜翟谶@兩種不同狀態(tài)下進(jìn)行改變時(shí)，該電路獲得了兩個(gè)不同的諧振頻率調(diào)節(jié)范圍。如圖2-2所示為該濾波器的頻率響應(yīng)特性。其中，圖2-2(c)所示為濾波器在第一種狀態(tài)下，即電感L1和L,1接通，而電感L3和L,3斷開，時(shí)的頻率響應(yīng)特性；圖2-2(c)所示為濾波器在第二種狀態(tài)下，即電感L1和L,1斷開，而電感L3和L,3接通，時(shí)的頻率響應(yīng)特性。在這兩種狀態(tài)下，變?nèi)莨艿碾娙葜刀际窃?pF到12.5pF的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的，這一調(diào)節(jié)范圍與市場上眾多微波變?nèi)荻䴓O管的可調(diào)范圍相符。如圖2-2(c)所示，當(dāng)變?nèi)荻䴓O管在上述范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，濾波器在第一種狀態(tài)9

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文(a)(b)(c)(d)圖2-3頻率可重構(gòu)天線的回波損耗和增益特性(a)100MHz到600MHz頻段上的回波損耗;(b)500MHz到2GHz頻段上的回波損耗;(c)100MHz到600MHz頻段上的增益;(d)500MHz到2GHz頻段上的增益下的頻率可調(diào)范圍為200MHz到470MHz。濾波器在每個(gè)工作頻點(diǎn)上都具有較高的選擇性，同時(shí)，在整個(gè)頻段上，濾波器都具有良好的阻抗匹配和較低的插入損耗。如圖2-2(d)所示，當(dāng)變?nèi)荻䴓O管在上述范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，濾波器在第二種狀態(tài)下的頻率可調(diào)范圍為700MHz到1.8GHz。且濾波器在這個(gè)頻率范圍內(nèi)同樣具有較高的選擇性，良好的阻抗匹配，和較低的插入損耗。值得注意的是，該濾波器的頻率調(diào)節(jié)時(shí)連續(xù)的，而圖4-3中的頻點(diǎn)距離不同的原因在于，仿真中所選取的電容值為固定的步長，但諧振頻率隨電容值的變化卻是非線性的。2.1.3超寬帶頻率可重構(gòu)濾波天線的設(shè)計(jì)將前述的超寬帶單極天線與頻率可調(diào)濾波器相結(jié)合，天線即獲得了頻率可重構(gòu)的特性。如圖2-3所示為該頻率可重構(gòu)天線的回波損耗特性。圖中所示的工作頻10


本文編號(hào)：3262806