本文關(guān)鍵詞：方向圖可重構(gòu)平面天線研究

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【摘要】：天線是無(wú)線通信系統(tǒng)不可缺少的部分,隨著現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)朝著大容量、多功能、超寬帶的方向發(fā)展,對(duì)天線的要求也越來(lái)越高。可重構(gòu)天線因具有體積小、功能多、易實(shí)現(xiàn)分集等優(yōu)點(diǎn)獲得了極大的關(guān)注。可重構(gòu)天線通過(guò)加載電子器件等方式改變天線電流分布,使其具有多種工作模式,形成多個(gè)天線在功能上的疊加,既滿足了無(wú)線系統(tǒng)發(fā)展的需求,又減少了通訊平臺(tái)上天線的數(shù)目,簡(jiǎn)化了電磁環(huán)境,因此具有較高的研究?jī)r(jià)值。可重構(gòu)天線可分為頻率可重構(gòu)天線、極化可重構(gòu)天線、方向圖可重構(gòu)天線。方向圖可重構(gòu)天線有著可根據(jù)工作環(huán)境實(shí)時(shí)改變方向圖的指向,避免信號(hào)干擾,提高工作安全性,節(jié)省系統(tǒng)功率等優(yōu)點(diǎn),因此成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。目前方向圖可重構(gòu)天線有許多亟待解決的問(wèn)題,比如將復(fù)雜的天線簡(jiǎn)單化、擴(kuò)展天線帶寬、提高定向輻射可重構(gòu)天線定向性等。本文主要研究方向圖可重構(gòu)平面天線,研究?jī)?nèi)容主要包括三個(gè)方面:1、簡(jiǎn)要介紹了方向圖可重構(gòu)天線的研究背景及意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、天線的基本原理及可重構(gòu)天線相關(guān)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于單極子環(huán)的方向圖可重構(gòu)平面天線,其工作頻段為2.3-2.5 GHz,平均增益約為4.6 dBi。該天線可通過(guò)改變開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài),在兩相反方向?qū)崿F(xiàn)方向圖可重構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。2、研究了基于彎折偶極子的高定向性平面天線,深入探討了這種天線實(shí)現(xiàn)高定向性的機(jī)理,并以此為依據(jù),提出了一種基于彎折偶極子的方向圖可重構(gòu)平面天線。采用理論和實(shí)際仿真結(jié)合的方式,驗(yàn)證了該天線實(shí)現(xiàn)高定向性方向圖可重構(gòu)的可行性。該天線為平面結(jié)構(gòu),利用巴侖耦合饋電,通過(guò)改變加載于巴侖上的開(kāi)關(guān)的狀態(tài),天線可在兩相反方向?qū)崿F(xiàn)方向圖可重構(gòu)。但該天線的相對(duì)帶寬僅5.4%,不足以達(dá)到寬帶要求,需進(jìn)一步改善。3、為提高上述基于彎折偶極子的方向圖可重構(gòu)平面天線的性能,研究了擴(kuò)展其帶寬的方法。通過(guò)在該天線的附近引入寄生單元,在彎折偶極子上方添加直偶極子,有效的擴(kuò)展了天線的帶寬,最終提出了一種改進(jìn)型的基于彎折偶極子的寬帶方向圖可重構(gòu)天線,該天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且定向性較好(滿足2.25-2.65 GHz頻段內(nèi)F/B15 dB)。實(shí)測(cè)結(jié)果表明該天線阻抗帶寬約為32.6%,覆蓋1.98-2.75 GHz頻段;方向圖帶寬約為20.8%(滿足2.15-2.65 GHz頻段內(nèi)F/B10 dB),天線平均增益約為5 dBi。
【關(guān)鍵詞】：可重構(gòu)天線 方向圖可重構(gòu)天線 開(kāi)關(guān) 帶寬
【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)】：TN822
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景及其意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 方向圖可重構(gòu)平面天線12-19
• 1.2.2 實(shí)現(xiàn)方向圖可重構(gòu)天線的器件或媒質(zhì)19-21
• 1.3 本論文的內(nèi)容安排及主要工作21-23
• 第二章 天線基礎(chǔ)理論與微波開(kāi)關(guān)基本知識(shí)23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 天線基礎(chǔ)理論23-30
• 2.2.1 天線的主要參數(shù)23-25
• 2.2.2 實(shí)現(xiàn)方向圖可重構(gòu)天線的基本類型25-30
• 2.2.2.1 理想偶極子天線25-28
• 2.2.2.2 單極子天線28-29
• 2.2.2.3 八木天線29-30
• 2.3 微波開(kāi)關(guān)基本知識(shí)30-33
• 2.3.1 PIN二極管的基本知識(shí)30-32
• 2.3.2 PIN開(kāi)關(guān)管的偏壓32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 基于單極子環(huán)的方向圖可重構(gòu)天線34-49
• 3.1 引言34
• 3.2 天線結(jié)構(gòu)34-37
• 3.3 開(kāi)關(guān)及其偏置電路37-38
• 3.4 天線仿真結(jié)果38-41
• 3.5 參數(shù)分析41-44
• 3.6 實(shí)物制作與測(cè)試結(jié)果44-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第四章 彎折偶極子方向圖可重構(gòu)天線理論49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 彎折偶極子天線結(jié)構(gòu)49-51
• 4.3 彎折偶極子天線高定向性原理分析51-56
• 4.4 基于彎折偶極子的方向圖可重構(gòu)天線56-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 基于彎折偶極子的寬帶方向圖可重構(gòu)天線61-79
• 5.1 引言61
• 5.2 寄生單元對(duì)天線性能的改善61-64
• 5.3 直偶極子對(duì)天線性能的改善64-67
• 5.4 天線結(jié)構(gòu)67-69
• 5.5 開(kāi)關(guān)及其偏置電路69
• 5.6 天線仿真結(jié)果69-72
• 5.7 參數(shù)分析72-74
• 5.8 實(shí)物制作與測(cè)試結(jié)果74-77
• 5.9 本章小結(jié)77-79
• 總結(jié)和展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果85-86
• 致謝86-87
• 附件87

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本文編號(hào)：801950