微帶天線廣泛用于當前無線通信系統(tǒng)中,具有多樣結構,其中層疊微帶天線可滿足寬帶等需求。伴隨設備共形、扁平化的發(fā)展,低剖面、高性能層疊微帶天線成為迫切需要。保持層疊微帶天線低剖面同時,如何擴展帶寬,提高增益,降低單元間互耦等問題已成為寬帶層疊微帶天線實用化亟待解決的關鍵技術及難點。為減輕人工設計負擔,基于智能優(yōu)化算法設計微帶天線新結構是值得研究的主題。進一步,基于層疊微帶天線特性研究其應用場景對改善生產(chǎn)生活具有重要意義。本文研究了層疊微帶天線低剖面條件下的帶寬擴展、極化轉(zhuǎn)換、雙線極化隔離等科學問題,并提出了卓有成效的解決方案。此外,通過利用智能優(yōu)化算法來輔助層疊微帶天線的設計與優(yōu)化,得到不同極化的天線。本文主要的研究內(nèi)容概括如下:1.提出通過并聯(lián)低互耦近場耦合諧振器方式擴展層疊微帶天線的阻抗帶寬。首先,針對層疊結構不易引入隨尺寸變化的強諧振,利用層間電磁耦合和改進的SRR,設計一疊放彎折開口諧振環(huán)（Meandered Split Ring Resonator,MSRR）的雙頻微帶天線。探索了在MSRR上加載有源變?nèi)荻䴓O管以及NICs（Negative Impedance Convertor... 

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 層疊微帶天線設計技術及研究難點
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 線極化層疊微帶天線
        1.3.2 圓極化層疊微帶天線
        1.3.3 雙線極化層疊微帶天線
        1.3.4 智能優(yōu)化算法用于微帶天線設計
    1.4 論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
    1.5 論文結構安排
2 層疊微帶天線理論基礎
    2.1 矩形、橢圓形微帶天線基本理論與特征
        2.1.1 矩形微帶天線
        2.1.2 橢圓形微帶天線
    2.2 層疊微帶天線基本理論與特征
        2.2.1 層疊寄生單元的矩形微帶天線
        2.2.2 層疊寄生單元的橢圓形微帶天線
        2.2.3 層疊單元間的互耦
        2.2.4 空氣隙及介質(zhì)覆層對層疊微帶天線性能的影響
    2.3 層疊微帶天線的多諧振模式
    2.4 本章小結
3 帶寬擴展的線極化層疊微帶天線
    3.1 引言
    3.2 層疊寄生單元的雙頻雙層微帶天線
        3.2.1 層疊寄生單元MSRR的雙頻微帶天線
        3.2.2 MSRR加載等效變?nèi)荻䴓O管的頻率可調(diào)的雙頻微帶天線
        3.2.3 MSRR加載NIC等效阻抗的雙層微帶天線
    3.3 帶寬擴展的帶有低互耦近場諧振寄生單元的雙層微帶天線
        3.3.1 SSRRs設計
        3.3.2 天線設計和性能分析
    3.4 本章小結
4 低剖面圓極化層疊微帶天線
    4.1 引言
    4.2 單層圓極化橢圓形微帶天線
        4.2.1 設計基礎
        4.2.2 天線設計及性能分析
    4.3 帶有由雙半圓形諧振環(huán)組成圓極化器的低剖面雙層微帶天線
        4.3.1 圓極化器和圓極化微帶天線設計
        4.3.2 實驗結果及分析
    4.4 本章小結
5 低剖面寬帶雙線極化層疊微帶天線
    5.1 引言
    5.2 層疊寄生單元擴展帶寬的低剖面雙線極化微帶天線
        5.2.1 天線設計
        5.2.2 仿真結果
    5.3 帶有窄空氣隙的低剖面雙線極化多層寄生微帶陣列天線
        5.3.1 天線設計
        5.3.2 天線電流分布及SCSRRs分析
        5.3.3 實驗結果和分析
    5.4 本章小結
6 模擬退火算法用于雙層微帶天線設計的研究
    6.1 引言
    6.2 模擬退火算法
    6.3 模擬退火算法用于創(chuàng)建枝節(jié)結構
        6.3.1 設計流程
        6.3.2 雙層微帶天線設計
        6.3.3 初步的枝節(jié)結構
        6.3.4 優(yōu)化后的天線結構及性能
    6.4 MIMO天線設計與分析
    6.5 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A 者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B 者在攻讀學位期間已申請專利
    C 者在攻讀學位期間承擔的科研項目目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種電磁耦合饋電雙極化毫米波微帶天線設計[J]. 宋立眾,聶玉明,段舒雅.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2015(11)



本文編號：3681286