本文關(guān)鍵詞：用于無線通信的水天線研究

  更多相關(guān)文章： 液體天線 水天線 介質(zhì)諧振器天線 手機(jī)天線 加載天線

【摘要】：液體天線的出現(xiàn),打破了傳統(tǒng)固體天線的概念,其特有的性能和優(yōu)勢(shì),為天線理論和應(yīng)用開辟了一片新天地。液體天線是指用液體取代固體天線輻射單元所使用的固態(tài)材料,構(gòu)成以液體為輻射單元的天線,與傳統(tǒng)的固態(tài)天線相比,液體天線可塑性、可重構(gòu)性強(qiáng),具有低雷達(dá)散射截面,能有效改善電磁耦合特性,在無線通信方面具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值,因此值得研究。水作為最常見的液體,除了具有液體的共性外還具有高介電常數(shù)、低成本、透明、無毒無害的特性,水天線是液體天線中最普通的一種天線,但目前水天線由于自身存在的一些缺陷制約了其在無線通信中的運(yùn)用。本論文中,我們重點(diǎn)探討的是水天線可重構(gòu)性、寬帶、小型化、高效率的理論與設(shè)計(jì)方法,豐富天線的理論與設(shè)計(jì),推動(dòng)新型液體天線在無線通信中的應(yīng)用與發(fā)展,提出了幾種可用于無線通信的水天線。本研究課題受國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61171029)“手機(jī)MIMO天線研究”,和國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(61471172)“新一代WLAN 2.4/5.2/60GHz小型三頻集成天線研究”的資助,課題主要?jiǎng)?chuàng)新工作包括:(一)基于單極子天線和八木天線工作機(jī)理,設(shè)計(jì)了一種水單極子天線,并以水單極子天線為單元提出了一種頻率和方向圖可重構(gòu)的水單極子天線陣。通過改變激勵(lì)單元的水柱高度可以實(shí)現(xiàn)頻率可重構(gòu);通過位于坐標(biāo)軸上的任意一個(gè)寄生單極子單元與中心單極子天線組合成二元準(zhǔn)八木天線,天線實(shí)現(xiàn)了在坐標(biāo)軸上方向圖的可重構(gòu);通過分別位于不同坐標(biāo)軸上的任意兩個(gè)寄生天線單元和中心單極子天線的組合形成三單元天線陣,實(shí)現(xiàn)了在?(28)45?及?(28)-45?直線上方向圖的可重構(gòu)。天線具有較寬的工作帶寬,在工作頻段內(nèi)具有較高的效率,適用于無線通信系統(tǒng)。(二)基于水的介質(zhì)特性設(shè)計(jì)了兩款縫隙耦合饋電層疊式水貼片天線,提出了一種通過模式匹配實(shí)現(xiàn)天線寬帶化的方法,其中天線I工作在13TE?DRA(Dielectric Resonator Antennas)模式和01TM貼片天線模式,天線II的工作模式為11TE?和13TE?DRA模式,通過模式之間的良好匹配實(shí)現(xiàn)天線寬帶化,且天線具有相對(duì)較高的效率,光學(xué)透明,外形美觀。(三)基于水的高介電常數(shù)特性,用水作為天線的介質(zhì)加載減小天線尺寸,提出了一種基于水加載的手機(jī)天線,天線整體尺寸為0.025??0.1??0.01?(890MHz),可兼容GSM/DCS/PCS/UMTS制式,在GSM頻段增益在-0.82-0.15d Bi之間,效率在31%-50%之間;高頻DCS/PCS/UMTS頻段,天線增益在1.13-3.28d Bi之間,效率在64.5%-89.5%之間。
【關(guān)鍵詞】：液體天線 水天線 介質(zhì)諧振器天線 手機(jī)天線 加載天線
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN92;TN828
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 課題來源11
• 1.2 課題的研究目的和意義11-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-27
• 1.3.1 海水導(dǎo)體天線13-18
• 1.3.2 水介質(zhì)諧振器天線和其他類型的介質(zhì)天線18-22
• 1.3.3 混合水天線22-23
• 1.3.4 水加載天線23-25
• 1.3.5 液態(tài)金屬天線25-26
• 1.3.6 液晶材料天線26-27
• 1.4 現(xiàn)狀分析27-28
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容28-29
• 第二章 水天線設(shè)計(jì)相關(guān)理論基礎(chǔ)29-35
• 2.1 引言29
• 2.2 水的相關(guān)特性29-32
• 2.3 天線基本電參數(shù)32-34
• 2.3.1 天線方向性函數(shù)和方向圖32
• 2.3.2 方向系數(shù)（Directivity）32-33
• 2.3.3 天線效率（Efficiency）和增益（Gain）33
• 2.3.4 天線的輸入阻抗33-34
• 2.3.5 電壓駐波比和回波損耗34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 頻率和方向圖可重構(gòu)水單極子天線陣35-57
• 3.1 引言35
• 3.2 單極子天線和八木天線相關(guān)特性35-37
• 3.2.1 單極子天線工作原理35-36
• 3.2.2 八木天線工作原理36-37
• 3.3 頻率和方向圖可重構(gòu)水單極子天線陣37-55
• 3.3.1 水單極子天線設(shè)計(jì)37-47
• 3.3.2 頻率和方向圖可重構(gòu)水單極子天線陣設(shè)計(jì)47-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 第四章 基于水的縫隙耦合饋電層疊式貼片天線57-76
• 4.1 引言57
• 4.2 介質(zhì)諧振器天線相關(guān)理論基礎(chǔ)57-60
• 4.2.1 介質(zhì)諧振器工作原理57-58
• 4.2.2 介質(zhì)諧振器理論分析58-60
• 4.3 基于水的介質(zhì)諧振器天線設(shè)計(jì)60-75
• 4.3.1 基于水的縫隙耦合饋電層疊式貼片天線I60-70
• 4.3.2 基于水的縫隙耦合饋電層疊式貼片天線II70-75
• 4.4 本章小結(jié)75-76
• 第五章 基于水加載的手機(jī)天線研究76-91
• 5.1 引言76
• 5.2 天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)76-77
• 5.3 天線性能及分析77-84
• 5.4 天線參數(shù)研究84-89
• 5.5 本章小結(jié)89-91
• 結(jié)論91-93
• 參考文獻(xiàn)93-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果98-99
• 致謝99-100
• 附件100

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