微帶天線廣泛用于當(dāng)前無線通信系統(tǒng)中,具有多樣結(jié)構(gòu),其中層疊微帶天線可滿足寬帶等需求。伴隨設(shè)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(kuò)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(shí)用化亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)。為減輕人工設(shè)計負(fù)擔(dān),基于智能優(yōu)化算法設(shè)計微帶天線新結(jié)構(gòu)是值得研究的主題。進(jìn)一步,基于層疊微帶天線特性研究其應(yīng)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(kuò)展、極化轉(zhuǎn)換、雙線極化隔離等科學(xué)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(shè)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(kuò)展層疊微帶天線的阻抗帶寬。首先,針對層疊結(jié)構(gòu)不易引入隨尺寸變化的強(qiáng)諧振,利用層間電磁耦合和改進(jìn)的SRR,設(shè)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(xué)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(shè)計技術(shù)及研究難點(diǎn)
    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(shè)計
    1.4 論文主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
2 層疊微帶天線理論基礎(chǔ)
    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(jié)
3 帶寬擴(kuò)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(kuò)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(shè)計
        3.3.2 天線設(shè)計和性能分析
    3.4 本章小結(jié)
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(shè)計基礎(chǔ)
        4.2.2 天線設(shè)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(shè)計
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
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(kuò)展帶寬的低剖面雙線極化微帶天線
        5.2.1 天線設(shè)計
        5.2.2 仿真結(jié)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(shè)計
        5.3.2 天線電流分布及SCSRRs分析
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析
    5.4 本章小結(jié)
6 模擬退火算法用于雙層微帶天線設(shè)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(jié)構(gòu)
        6.3.1 設(shè)計流程
        6.3.2 雙層微帶天線設(shè)計
        6.3.3 初步的枝節(jié)結(jié)構(gòu)
        6.3.4 優(yōu)化后的天線結(jié)構(gòu)及性能
    6.4 MIMO天線設(shè)計與分析
    6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B 者在攻讀學(xué)位期間已申請專利
    C 者在攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研項目目錄


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



本文編號：3681286