本文關(guān)鍵詞：基于微帶饋電的濾波天線的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：濾波天線是指集天線的輻射特性與濾波功能于一體的多功能微帶天線,它將射頻前端的濾波器和天線進行協(xié)同設(shè)計,對一些特定頻段進行帶外抑制。這種天線不僅可以減少器件間的能量損耗,還可省去傳統(tǒng)濾波器與天線直接級聯(lián)所需的附加匹配網(wǎng)絡(luò),其特有的小型化、寬頻帶與多功能特性,可為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中射頻前端的小型化設(shè)計提供較大的自由度。基于此,本文首先論述了無源器件中濾波器和天線的工作原理與實現(xiàn)方式;然后按照其應用領(lǐng)域,仔細地探討和分析了濾波天線實現(xiàn)的相關(guān)技術(shù);最后分別對具有線極化和圓極化特性的濾波天線的設(shè)計與實現(xiàn)展開了深入的研究,主要工作包括以下幾個方面:首先,就傳統(tǒng)濾波天線直接級聯(lián)設(shè)計的不足,借助于濾波天線的協(xié)同設(shè)計方法,提出一款具有低通特性的輻射天線。在設(shè)計中,根據(jù)其工作頻段、極化特性和輻射性能等設(shè)計指標,將啞鈴型的DGS(缺陷地結(jié)構(gòu))嵌入已設(shè)計好的雙頻天線的部分接地板上,實現(xiàn)諧振結(jié)構(gòu)的濾波特性。仿真結(jié)果表明,微帶饋線下方嵌入的DGS諧振結(jié)構(gòu),可有效地抑制T型貼片所產(chǎn)生的高頻電流信號,改善低頻通帶,使其頻率諧振范圍覆蓋WLAN 2400MHz,WCDMA 2100MHz,LTE 2300/2500/2600/2800MHz等頻段,并在2.4GHz的中心頻點上維持穩(wěn)定的全向性輻射。另外,該線極化濾波天線的測量結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合,可較好地應用于個人移動終端。其次,結(jié)合圓極化天線在北斗終端的應用指標,采用疊層設(shè)計,將濾波功分器與縫隙加載的輻射貼片進行集成設(shè)計,提出一款可覆蓋北斗L頻段、B1頻段和GPS的L1頻段的圓極化濾波天線。在設(shè)計過程中,對比和分析了有/無L型開路枝節(jié)加載的微帶饋電網(wǎng)絡(luò)的濾波性能,并將二者分別作為天線底層的饋電網(wǎng)絡(luò)對整體結(jié)構(gòu)進行聯(lián)合仿真優(yōu)化,觀察和對比兩種情況下天線的輻射性能。仿真結(jié)果表明,移相器末端加載了L型開路枝節(jié)的饋電網(wǎng)絡(luò)具有較好的帶外抑制性能,使所設(shè)計的寬帶圓極化濾波天線獲得64.4%的阻抗帶寬和55.6%的軸比帶寬。然后,將無L枝節(jié)加載的輻射天線的上層輻射貼片旋轉(zhuǎn)90°,獲得改進型的圓極化輻射天線。利用濾波天線實現(xiàn)的其它方式,將圓極化天線輻射貼片上刻蝕兩個正交的領(lǐng)結(jié)型縫隙,通過各諧振區(qū)域的模式疊加,獲得頻段范圍為1.15GHz-2.06GHz的改進型濾波天線,可應用于北斗終端,與其它衛(wèi)星通信系統(tǒng)實現(xiàn)兼容與互操作。最后,將所制作的圓極化濾波天線進行測試,并根據(jù)圓極化的極化分解特性,給出了其遠場測試原理和測試步驟。通過對比其仿真與測試結(jié)果,驗證了該圓極化濾波天線的輻射性能。
【關(guān)鍵詞】：濾波天線 線極化 圓極化 DGS諧振結(jié)構(gòu) 功分移相饋電網(wǎng)絡(luò)
【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3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 線極化濾波天線的研究10-12
• 1.2.2 圓極化濾波天線的研究12-13
• 1.3 論文主要工作和結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 微波濾波器和天線的基礎(chǔ)理論15-29
• 2.1 微波濾波器概述15-17
• 2.1.1 濾波器的基本分類15
• 2.1.2 濾波器的主要性能參數(shù)15-17
• 2.2 微帶天線的基礎(chǔ)理論與饋電分析17-23
• 2.2.1 天線的主要性能參數(shù)18-20
• 2.2.2 天線極化理論20-22
• 2.2.3 微帶天線的饋電分析22-23
• 2.3 微帶天線的寬帶與小型化技術(shù)23-27
• 2.3.1 微帶天線的寬帶/多頻技術(shù)23-25
• 2.3.2 微帶天線的小型化技術(shù)研究25-27
• 2.4 濾波天線的理論分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于微帶饋電的寬帶線極化濾波天線設(shè)計29-41
• 3.1 基于微帶饋電的雙頻單極子天線設(shè)計29-32
• 3.1.1 雙頻天線結(jié)構(gòu)設(shè)計29-30
• 3.1.2 雙頻天線仿真與分析30-32
• 3.2 具有DGS結(jié)構(gòu)加載的寬帶線極化濾波天線設(shè)計32-39
• 3.2.1 濾波天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計33-34
• 3.2.2 濾波天線的性能分析與討論34-39
• 3.3 本章小結(jié)39-41
• 第4章 基于微帶饋電的寬帶圓極化濾波天線設(shè)計41-65
• 4.1 寬帶饋電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計41-50
• 4.1.1 功分移相網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原理與分析42-46
• 4.1.2 功分移相饋電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計46-47
• 4.1.3 移相饋電網(wǎng)絡(luò)仿真分析47-50
• 4.2 寬帶圓極化濾波天線設(shè)計50-57
• 4.2.1 圓極化濾波天線設(shè)計50-51
• 4.2.2 相關(guān)參數(shù)對圓極化濾波天線的性能影響51-53
• 4.2.3 具有濾波特性的輻射天線的性能分析與討論53-55
• 4.2.4 圓極化濾波天線與無L枝節(jié)加載的輻射天線的性能對比55-57
• 4.3 改進的寬帶圓極化濾波天線設(shè)計57-63
• 4.3.1 改進型的寬帶圓極化天線設(shè)計57-59
• 4.3.2 改進的濾波天線設(shè)計59-60
• 4.3.3 改進的濾波天線的工作性能分析60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 濾波天線的實物加工與測量65-75
• 5.1 濾波天線的實物加工65-66
• 5.2 濾波天線的S參數(shù)測試66-68
• 5.3 濾波天線的遠場測試68-74
• 5.3.1 遠場測試原理69-71
• 5.3.2 天線的測試步驟與測試結(jié)果71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 本文的主要工作與創(chuàng)新75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻77-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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  本文關(guān)鍵詞：基于微帶饋電的濾波天線的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：502541