本文關(guān)鍵詞：三極化金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn)的研究

  更多相關(guān)文章： 三極化 縫隙天線(xiàn) 金屬過(guò)孔加載 多輸入多輸出 小型化

【摘要】：多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output:MIMO)是提高頻譜利用率的一種有效技術(shù),而極化MIMO作為MIMO技術(shù)的一種,具有空間利用率的特點(diǎn),已被成功應(yīng)用在微波、衛(wèi)星通信中。三極化天線(xiàn)是三極化MIMO系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。尤其是基于共址三極化天線(xiàn)的三極化MIMO,可以獲得了相對(duì)于單極化系統(tǒng)三倍的系統(tǒng)容量,而且所占空間小。但共址三極化天線(xiàn)的小型化、隔離和交叉極化一直是難點(diǎn),尤其是有體積限制要求的情況下。本文研究了三極化金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn),本文的主要工作如下。(1)提出了一種金屬過(guò)孔加載的槽線(xiàn)傳輸線(xiàn),該傳輸線(xiàn)在槽縫的兩側(cè)有兩排周期性金屬過(guò)孔,此金屬過(guò)孔可以減低槽線(xiàn)的特性阻抗和減低槽線(xiàn)主模的相速,為天線(xiàn)的小型化奠定基礎(chǔ)。(2)提出來(lái)一種金屬過(guò)孔加載雙頻帶縫隙天線(xiàn)。該天線(xiàn)組合了金屬過(guò)孔加載槽線(xiàn)和普通槽線(xiàn),形成階躍阻抗縫隙天線(xiàn),并在縫隙周?chē)鷮?dǎo)體面上加入了周期性的短截縫,不僅實(shí)現(xiàn)了天線(xiàn)的小型化,同時(shí)使得天線(xiàn)雙頻帶工作。研制的小型化金屬過(guò)孔加載雙頻帶縫隙天線(xiàn),其實(shí)測(cè)的外框長(zhǎng)寬分別為35mm和30mm,中心縫隙長(zhǎng)寬分別為30mm和2mm。工作頻點(diǎn)分別為2.43GHz和4GHz,帶寬分別為114MHz和439MHz。各端口之間的隔離度最大值分別為-22dB和-27dB。此外,2.45GHz的E面的主極化與交叉極化差值大于12dB;4GHz的E面的主極化與交叉極化差值大于17dB。此小型化天線(xiàn)可以應(yīng)用于對(duì)體積有限制的場(chǎng)景。(3)提出了微帶饋電的三極化共址金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn),此三極化天線(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。仿真分析了金屬過(guò)孔位置、短截縫尺寸等參數(shù)對(duì)天線(xiàn)性能的影響,并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化出了一組尺寸,設(shè)計(jì)制作了微帶饋電三極化共址金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn),仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合,三極化天線(xiàn)的工作頻帶為2.432GHz-2.505GHz,帶寬為70MHz,天線(xiàn)各端口間的隔離度最大值為-25.1dB。在E面全向上,主極化與交叉極化的差值均大于13dB,單片天線(xiàn)的主極化與交叉極化的差值大于16.5dB。此天線(xiàn)在極化純度和隔離度要求較高的場(chǎng)景中比較適用,尤其是散射較為豐富的環(huán)境中的極化分集應(yīng)用。上述天線(xiàn)的研制,擴(kuò)展了多極化MIMO系統(tǒng)的可應(yīng)用性。
【關(guān)鍵詞】：三極化 縫隙天線(xiàn) 金屬過(guò)孔加載 多輸入多輸出 小型化
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN823.24
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 多極化天線(xiàn)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 縫隙天線(xiàn)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文的主要工作16-18
• 第二章 天線(xiàn)的基本原理18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 多極化天線(xiàn)的參數(shù)18-23
• 2.2.1 天線(xiàn)S參量18-19
• 2.2.2 線(xiàn)性偶極子天線(xiàn)19-23
• 2.3 縫隙天線(xiàn)的基本原理23-25
• 2.4 階躍阻抗諧振器25-27
• 2.4.1 均勻阻抗諧振器25
• 2.4.2 階躍阻抗諧振器25-27
• 2.5 金屬過(guò)孔加載(POST-WALL)槽線(xiàn)27-30
• 2.5.1 加載過(guò)孔的低阻抗槽線(xiàn)27-28
• 2.5.2 低阻抗槽線(xiàn)的特性阻抗28-29
• 2.5.3POST-WALL階躍阻抗槽線(xiàn)諧振器29-30
• 2.6 MIMO天線(xiàn)的互耦30-32
• 2.6.1 互耦概念30-31
• 2.6.2 天線(xiàn)的互耦對(duì)方向圖的影響31-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 第三章 微帶耦合饋電的縫隙天線(xiàn)33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 縫隙天線(xiàn)33-37
• 3.2.1 縫隙天線(xiàn)的饋電33-34
• 3.2.2 縫隙天線(xiàn)單元結(jié)構(gòu)34-35
• 3.2.3 單元的S參數(shù)和方向圖35-37
• 3.2.4 縫隙天線(xiàn)的介質(zhì)37
• 3.3 金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn)37-40
• 3.3.1 短截縫縫隙天線(xiàn)37
• 3.3.2 金屬過(guò)孔縫隙天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)37-39
• 3.3.3 金屬過(guò)孔縫隙天線(xiàn)實(shí)物圖39
• 3.3.4 金屬過(guò)孔縫隙天線(xiàn)單元的S參數(shù)和方向圖39-40
• 3.4 金屬過(guò)孔位置及短截縫對(duì)天線(xiàn)性能影響的分析40-48
• 3.4.1 金屬過(guò)孔的位置對(duì)天線(xiàn)性能的影響41-42
• 3.4.2 金屬過(guò)孔的周期和直徑對(duì)天線(xiàn)性能的影響42-44
• 3.4.3 短截縫的長(zhǎng)度對(duì)天線(xiàn)性能的影響44-45
• 3.4.4 短截縫的周期對(duì)天線(xiàn)性能的影響45-47
• 3.4.5 短截縫的寬度與周期比對(duì)天線(xiàn)性能的影響47-48
• 3.5 小型化的雙頻帶金屬過(guò)孔加載縫隙天線(xiàn)48-51
• 3.5.1 小型化的雙頻帶金屬加載天線(xiàn)結(jié)構(gòu)48-49
• 3.5.2 小型化的雙頻帶金屬加載天線(xiàn)的實(shí)物圖49
• 3.5.3 小型化的雙頻帶天線(xiàn)單元的S參數(shù)和方向圖49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 第四章 三極化縫隙天線(xiàn)53-62
• 4.1 引言53
• 4.2 三極化縫隙天線(xiàn)的結(jié)構(gòu)53-54
• 4.3 三極化縫隙天線(xiàn)的S參數(shù)和方向圖54-56
• 4.4 三極化金屬過(guò)孔縫隙天線(xiàn)的S參數(shù)和方向圖56-58
• 4.5 三極化雙頻帶天線(xiàn)的S參數(shù)和方向圖58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專(zhuān)利67-68
• 致謝68

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