本文關(guān)鍵詞：印制寬帶天線和雙通帶濾波器的研究

  更多相關(guān)文章： 雙極化 圓極化 微帶天線 雙通帶濾波器 寬頻帶 小型化

【摘要】：在微波毫米波通信系統(tǒng)中,天線發(fā)揮著非常重要的作用。隨著天線行業(yè)的迅速發(fā)展,人們對(duì)天線的小型化、寬頻帶、高增益等方面均提出了更高的要求。由于圓極化和雙極化天線具有較強(qiáng)的抗干擾性,在民用基站和衛(wèi)星通信系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用。因此,研究和設(shè)計(jì)此類(lèi)天線是目前的研究熱點(diǎn)之一。濾波器在微波毫米波通信系統(tǒng)中起到連接天線與后端放大電路的重要作用,其選頻特性對(duì)接收系統(tǒng)性能具有較大影響。多通帶濾波器可有效濾除干擾信息,在多個(gè)通帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸,可用于Wideband Code Division Multiple Access(WCDMA)和Wireless Local Area Network(WLAN)系統(tǒng)中。因此,研究高性能、小型化、多頻帶的濾波器也是非常有必要的。本文正是在這種背景下提出的,主要研究了兩款圓極化與雙極化天線,并分別基于并聯(lián)諧振方式和階梯阻抗諧振(Stepped Impedance Resonator,SIR)方式設(shè)計(jì)了兩款可覆蓋WLAN系統(tǒng)工作頻段的雙通帶濾波器。首先,將兩個(gè)貼片振子垂直交叉耦合,并在天線底部利用相位差為90°的微帶功分網(wǎng)絡(luò)饋電,設(shè)計(jì)了一款圓極化天線。該天線可在1.75~2.5 GHz頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)天線軸比小于3dB,相對(duì)帶寬達(dá)35%,有效拓展了天線軸比帶寬。其次,對(duì)該圓極化天線進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)在其頂部增加寄生貼片,設(shè)計(jì)了一款3dB軸比帶寬為1.1~1.7 GHz的新型圓極化天線,其相對(duì)帶寬可達(dá)42.8%,同時(shí)降低了天線剖面。再次,根據(jù)Vivaldi天線原理,設(shè)計(jì)了一款可覆蓋S波段的雙極化天線,該天線可在1.5~3.6 GHz頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)S11小于-15 dB,相對(duì)帶寬可達(dá)82.3%。最后,通過(guò)對(duì)微帶濾波器理論進(jìn)行深入分析,研究并設(shè)計(jì)了兩款不同結(jié)構(gòu)的雙通帶濾波器。分別為:并聯(lián)諧振器型雙通帶濾波器(通帶為2.35~2.50 GHz和5.05~5.35 GHz)與改進(jìn)型SIR雙通帶濾波器(通帶為2.35~2.56 GHz和5.11~5.33 GHz)。這兩種雙通帶濾波器均可覆蓋WLAN通信系統(tǒng)的2.4 GHz和5.2 GHz工作頻段,并可實(shí)現(xiàn)信號(hào)在兩通帶內(nèi)的良好傳輸。另外,本文還對(duì)以上設(shè)計(jì)成果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,完成了器件的實(shí)物加工與測(cè)試。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果良好吻合,進(jìn)一步驗(yàn)證了結(jié)果的正確性與有效性。
【關(guān)鍵詞】：雙極化 圓極化 微帶天線 雙通帶濾波器 寬頻帶 小型化
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN713;TN821.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 研究背景及意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 微帶天線研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 微帶濾波器研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第2章 基本原理19-32
• 2.1 微帶天線基本原理19-24
• 2.1.1 微帶天線結(jié)構(gòu)及分析方法19-20
• 2.1.2 微帶天線極化理論20-24
• 2.2 微波濾波器基本原理24-28
• 2.2.1 單通帶濾波器基本理論24-26
• 2.2.2 雙通帶濾波器基本理論26-28
• 2.3 仿真軟件基本原理28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 圓極化天線設(shè)計(jì)32-54
• 3.1 圓極化微帶天線理論分析32-34
• 3.1.1 圓極化天線單元分析32-33
• 3.1.2 圓極化天線綜合分析33-34
• 3.2 圓極化微帶天線仿真設(shè)計(jì)34-47
• 3.2.1 天線單元仿真設(shè)計(jì)34-42
• 3.2.2 饋電網(wǎng)絡(luò)仿真設(shè)計(jì)42-44
• 3.2.3 圓極化天線綜合仿真設(shè)計(jì)44-47
• 3.3 圓極化天線實(shí)驗(yàn)研究47-53
• 3.3.1 圓極化天線測(cè)試方法47-48
• 3.3.2 圓極化天線測(cè)試結(jié)果48-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 S波段雙極化VIVALDI天線設(shè)計(jì)54-66
• 4.1 VIVALDI天線理論分析54-56
• 4.1.1 脊線理論分析54-55
• 4.1.2 饋線理論分析55-56
• 4.2 VIVALDI天線仿真設(shè)計(jì)56-60
• 4.2.1 單極化Vivaldi天線仿真設(shè)計(jì)56-57
• 4.2.2 雙極化Vivaldi天線仿真設(shè)計(jì)57-60
• 4.3 VIVALDI天線實(shí)驗(yàn)研究60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第5章 雙通帶濾波器設(shè)計(jì)66-78
• 5.1 基于奇偶模諧振器的雙通帶濾波器設(shè)計(jì)66-70
• 5.1.1 奇偶模諧振器理論分析66-69
• 5.1.2 奇偶模諧振器雙通帶濾波器仿真設(shè)計(jì)69
• 5.1.3 奇偶模諧振器雙通帶濾波器實(shí)驗(yàn)研究69-70
• 5.2 基于SIR諧振器的雙通帶濾波器設(shè)計(jì)70-77
• 5.2.1 SIR諧振器理論分析72-73
• 5.2.2 SIR諧振器雙通帶濾波器仿真設(shè)計(jì)73-75
• 5.2.3 SIR諧振器雙通帶濾波器實(shí)驗(yàn)研究75-77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第6章 結(jié)論與展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 致謝86-88
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果88

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本文編號(hào)：719539