發(fā)布時間：2021-07-03 14:59

　　為了適應工程應用中對接收發(fā)射信號的不同頻帶、極化、以及輻射方向的需求,可重構天線的研究日趨活躍。本文以多電磁特性可重構天線為核心,實現(xiàn)了分別針對單端口、雙端口、以及多端口天線系統(tǒng)的可重構天線的設計。主要研究內容分為三個部分。第一部分為單端口可重構貼片天線研究。首先,對單端口超寬帶頻率可重構天線,包括超寬帶單極天線,以及超寬帶頻率可調濾波器的實現(xiàn)進行了探索。通過在一個超寬帶單極天線的饋電線上加載一個頻率可重構的濾波器,實現(xiàn)了在超寬頻帶范圍內的頻率可重構天線設計。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天線進行了研究。通過在貼片天線上加載可重構的金屬化通孔,實現(xiàn)了工作頻率以及在不同頻段上的極化特性分別進行可重構,從而實現(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天線設計。第二部分為雙端口可重構貼片天線研究。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)絡兩個角度出發(fā),實現(xiàn)了極化可重構的雙端口天線設計。在天線單元的設計中,通過改變貼片天線的形狀,對貼片天線的工作帶寬進行了優(yōu)化;在天線... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

天線與濾波器結構示意圖

第二章單端口可重構貼片天線研究(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頻段上的可調范圍;(d)濾波器在500MHz到2GHz頻段上的可調范圍參與諧振，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，從而參與諧振。因此，當變容管的電容值在這兩種不同狀態(tài)下進行改變時，該電路獲得了兩個不同的諧振頻率調節(jié)范圍。如圖2-2所示為該濾波器的頻率響應特性。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，時的頻率響應特性；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，時的頻率響應特性。在這兩種狀態(tài)下，變容管的電容值都是在1pF到12.5pF的范圍內連續(xù)可調的，這一調節(jié)范圍與市場上眾多微波變容二極管的可調范圍相符。如圖2-2(c)所示，當變容二極管在上述范圍進行調節(jié)時，濾波器在第一種狀態(tài)9

電子科技大學博士學位論文(a)(b)(c)(d)圖2-3頻率可重構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范圍為200MHz到470MHz。濾波器在每個工作頻點上都具有較高的選擇性，同時，在整個頻段上，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，當變容二極管在上述范圍進行調節(jié)時，濾波器在第二種狀態(tài)下的頻率可調范圍為700MHz到1.8GHz。且濾波器在這個頻率范圍內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，該濾波器的頻率調節(jié)時連續(xù)的，而圖4-3中的頻點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超寬帶頻率可重構濾波天線的設計將前述的超寬帶單極天線與頻率可調濾波器相結合，天線即獲得了頻率可重構的特性。如圖2-3所示為該頻率可重構天線的回波損耗特性。圖中所示的工作頻10


本文編號：3262806