本文關(guān)鍵詞：天線加載技術(shù)的研究與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術(shù)和高速集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,天線作為無線通信系統(tǒng)中的重要組成部件,其性能指標(biāo)的要求也越來越高。在實(shí)際工程應(yīng)用中,傳統(tǒng)天線的特性參數(shù)往往不能滿足應(yīng)用的具體要求,需要在天線上或者天線附近加載某些結(jié)構(gòu)來改善天線的性能。加載技術(shù)在天線設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛,隨著現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的發(fā)展,如何應(yīng)用加載技術(shù)來實(shí)現(xiàn)天線的小型化、天線的多功能化、展寬天線的工作帶寬是當(dāng)前天線加載技術(shù)研究和應(yīng)用的主要方向。針對(duì)加載技術(shù)研究應(yīng)用的三個(gè)主要方向,本文以小型化的微帶天線、多功能平面天線、脈沖天線的頻帶展寬和輻射波形改善為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了幾種加載天線,研究了加載技術(shù)在改善天線不同性能方面的應(yīng)用。本文的工作內(nèi)容包括：(1)設(shè)計(jì)了幾種采用分布式電抗加載技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的小型化的微帶天線,利用等效電路模型對(duì)加載原理進(jìn)行了分析,并利用全波仿真和實(shí)物測(cè)試驗(yàn)證了加載效果。設(shè)計(jì)了一種短路條帶加載的懸置微帶天線,通過短路條帶和微帶天線之間形成的等效電容和等效電感的加載,使加載天線的工作頻率降低了73.5%。還設(shè)計(jì)了一種Mushroom-like結(jié)構(gòu)加載的懸置微帶天線,其中Mushroom-like結(jié)構(gòu)和微帶天線之間形成的等效電容和等效電感,使天線的工作頻率降低了約74.5%；而Mushroom-like結(jié)構(gòu)單元之間的耦合引入了多個(gè)諧振頻率,可以實(shí)現(xiàn)頻率比約為1.4的雙頻段工作的小型化微帶天線,具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。還設(shè)計(jì)了一種加載Mushroom-like結(jié)構(gòu)和集總電容的懸置微帶天線,可以在較低加工精度的情況下,實(shí)現(xiàn)與僅加載Mushroom-like結(jié)構(gòu)的懸置微帶天線同樣的小型化效果�？紤]到口徑耦合饋電的懸置微帶天線為三層結(jié)構(gòu)且制作加載結(jié)構(gòu)時(shí)較困難,還設(shè)計(jì)了嵌入式短路條帶加載和嵌入式Mushroom-like結(jié)構(gòu)加載的微帶天線,這兩種加載天線為雙層結(jié)構(gòu),加載后實(shí)現(xiàn)了較好的天線工作頻率的降低；與普通的短路探針加載的微帶天線相比,這兩種加載天線還具有輻射主向無偏移的特性。(2)提出了一種通過加載陷波反射器來實(shí)現(xiàn)多功能陷波天線的方法,這種加載結(jié)構(gòu)在低于天線工作頻率的陷波頻率處可以使加載天線具有陷波的特性,而在天線的工作頻帶可以提高天線的增益,實(shí)現(xiàn)了鏡像頻率濾波器、反射器和天線三種器件的功能的集成。本文以加載陷波反射器的平面偶極子天線為例,根據(jù)給出的陷波反射器的等效電路模型分析了陷波反射器的陷波原理,并通過全波仿真分析了陷波反射器的反射器特性�；谶@些研究,本文設(shè)計(jì)了一種加載陷波反射器的平面領(lǐng)結(jié)天線,實(shí)測(cè)結(jié)果表明,陷波反射器的加載實(shí)現(xiàn)了在低于工作頻段的鏡像頻率處約44 dB的輻射抑制,同時(shí)在工作頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)了約3 dB的增益提高。本文還設(shè)計(jì)了一種加載陷波反射器和引向器的鋸齒形平面偶極子天線,仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明,陷波反射器的引入使得加載天線在陷波頻率處的輻射得到抑制,而陷波反射器和引向器共同作用,使得加載天線在工作頻段內(nèi)增益得到較大的提高。(3)針對(duì)脈沖天線的頻帶展寬和輻射波形改善的問題,設(shè)計(jì)了幾種在天線末端進(jìn)行阻性加載的脈沖天線,提出并驗(yàn)證了在天線陣元之間進(jìn)行阻性加載的方法。設(shè)計(jì)了一種末端延伸電阻條帶加載的漸變槽線天線,并仿真對(duì)比了加載天線與無加載天線的端口反射信號(hào)、天線輻射效率、S參數(shù)和輻射波形,對(duì)比結(jié)果表明,這種加載方式可以有效減少天線末端的反射,在對(duì)主輻射脈沖的幅度和天線輻射效率影響較小的前提下,有效降低了輻射波形中拖尾脈沖的幅度,展寬了脈沖天線的低頻端帶寬。提出了一種末端電阻加載的高斯?jié)u變曲線菱形天線,仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明,該天線具有光滑的漸變結(jié)構(gòu),比傳統(tǒng)菱形天線具有更寬的低頻工作帶寬和更小的內(nèi)部及末端反射。提出了在陣列單元之間進(jìn)行阻性加載的設(shè)計(jì)方法,對(duì)陣元之間電阻加載的平面領(lǐng)結(jié)天線陣的研究結(jié)果表明,陣元之間進(jìn)行加載可以有效地降低天線單元終端截?cái)嗵幍姆瓷涿}沖,有利于展寬天線的工作頻帶。上述工作以對(duì)微帶天線進(jìn)行分布式電抗加載、對(duì)平面天線進(jìn)行結(jié)構(gòu)加載、對(duì)脈沖天線進(jìn)行末端阻性加載為具體的研究對(duì)象,研究了加載技術(shù)在實(shí)現(xiàn)天線的小型化、天線的多功能化、展寬天線的工作帶寬等方向的應(yīng)用,驗(yàn)證了加載技術(shù)對(duì)天線不同輻射性能的改善。這些加載方法并不局限于所研究的這幾種具體天線,也可推廣適用于其他天線結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：天線加載 微帶天線 小型化 多功能平面天線 脈沖天線
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN828
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究歷史和現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 加載技術(shù)在天線小型化中的應(yīng)用12-15
• 1.2.2 加載技術(shù)在天線多功能化中的應(yīng)用15-17
• 1.2.3 加載技術(shù)在展寬天線工作頻帶中的應(yīng)用17-19
• 1.3 本文的主要工作內(nèi)容及貢獻(xiàn)19-21
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排21
• 參考文獻(xiàn)21-27
• 第二章 微帶天線的小型化加載27-67
• 2.1 引言27
• 2.2 口徑耦合饋電的微帶天線27-31
• 2.2.1 微帶天線的輻射原理27-29
• 2.2.2 口徑耦合饋電結(jié)構(gòu)29-31
• 2.3 加載短路條帶的微帶貼片天線31-42
• 2.3.1 加載短路條帶的貼片天線的結(jié)構(gòu)31-32
• 2.3.2 等效電路模型分析32-35
• 2.3.3 天線參數(shù)分析35-38
• 2.3.4 仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果分析38-42
• 2.4 加載Mushroom-like結(jié)構(gòu)的微帶貼片天線42-56
• 2.4.1 Mushroom-like電磁帶隙結(jié)構(gòu)概述42-43
• 2.4.2 加載Mushroom-like結(jié)構(gòu)的貼片天線43-51
• 2.4.3 加載Mushroom-like結(jié)構(gòu)和電容的貼片天線51-56
• 2.5 嵌入式加載的微帶貼片天線56-64
• 2.5.1 加載嵌入式短路條帶的貼片天線56-59
• 2.5.2 加載嵌入式Mushhroom-like結(jié)構(gòu)的貼片天線59-61
• 2.5.3 嵌入式加載與短路探針加載的對(duì)比61-64
• 2.6 本章小結(jié)64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 第三章 加載陷波反射器的平面天線67-89
• 3.1 引言67-68
• 3.2 陷波反射器的原理68-77
• 3.2.1 微帶-雙面平行帶線過渡68-71
• 3.2.2 陷波特性的電路模型分析71-73
• 3.2.3 反射器特性的仿真分析73-77
• 3.3 加載陷波反射器的平面領(lǐng)結(jié)天線77-82
• 3.4 加載陷波反射器和引向器的鋸齒形平面偶極子天線82-86
• 3.5 本章小結(jié)86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 第四章 電阻加載技術(shù)在脈沖天線中的研究與應(yīng)用89-115
• 4.1 引言89
• 4.2 電阻加載對(duì)傳輸線的傳輸特性的影響89-92
• 4.3 末端電阻加載的漸變槽線脈沖天線92-100
• 4.3.1 微帶-槽線短路探針饋電結(jié)構(gòu)93-94
• 4.3.2 微帶-槽線短路探針饋電的漸變槽線天線94-97
• 4.3.3 末端延伸電阻條帶加載的漸變槽線天線97-100
• 4.4 高斯?jié)u變曲線脈沖天線100-108
• 4.4.1 高斯?jié)u變曲線天線的結(jié)構(gòu)101-102
• 4.4.2 末端電阻加載的高斯?jié)u變曲線天線102-108
• 4.5 陣元之間電阻加載的領(lǐng)結(jié)天線陣108-112
• 4.5.1 陣元之間的電阻加載108-109
• 4.5.2 陣元之間電阻加載的領(lǐng)結(jié)天線陣109-112
• 4.6 本章小結(jié)112-113
• 參考文獻(xiàn)113-115
• 第五章 總結(jié)與展望115-117
• 致謝117-119
• 作者簡(jiǎn)介119-120

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊艾青;;天線基礎(chǔ)知識(shí)(三)[J];內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù);2004年01期

2 鄧超;李萍;;H形印制天線的仿真設(shè)計(jì)[J];江蘇通信技術(shù);2007年02期

3 王安國(guó);張佳杰;王鵬;侯永宏;;可重構(gòu)天線的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2008年05期

4 張延濤;;一種基于蝴蝶結(jié)型的天線單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子質(zhì)量;2013年02期

5 馬漢清,鄭會(huì)利;一種新型的寬帶全向高增益天線[J];電子科技;2003年22期

6 齊子森;郭英;王布宏;侯文林;;共形陣列天線單元極化形式的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];航空學(xué)報(bào);2011年04期

7 Bill Schweber;;天線:無線信號(hào)鏈接的關(guān)鍵[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);1996年11期

8 劉宏冰;調(diào)頻天線的維護(hù)[J];西部廣播電視;2003年03期

9 于大群;朱瑞平;夏琛海;;薄膜天線單元的初步研究[J];現(xiàn)代雷達(dá);2009年10期

10 祝平;袁斌;劉楠楠;彭天昊;;一種高增益的可重構(gòu)廣角天線研制[J];電子技術(shù);2014年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 樊明延;馮正和;張雪霞;;新型寬帶雙枝倒F平面集成天線[A];2001年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2001年

2 逯貴禎;關(guān)亞林;;互補(bǔ)結(jié)構(gòu)天線的輻射特性與散射特性研究[A];全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

3 孫保平;付納新;;某型雷達(dá)天線單元組件的檢驗(yàn)方法[A];2008年電子機(jī)械與微波結(jié)構(gòu)工藝學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

4 李勤毅;焦永昌;趙鋼;王小明;;一種新型的微帶反射陣天線單元及其應(yīng)用[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（上）[C];2009年

5 郭勝剛;阮成禮;;方向回溯天線發(fā)展綜述[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

6 朱祖武;曹衛(wèi)平;;用于探地雷達(dá)系統(tǒng)的寬帶領(lǐng)結(jié)天線的研究與設(shè)計(jì)[A];2007通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十二屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2007年

7 龍小專;譚佳玲;賈韶旭;;寬帶Vivaldi天線的仿真與設(shè)計(jì)[A];2007年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2007年

8 徐曉寧;李秀萍;;一種新型圓筒形雙頻帶天線的設(shè)計(jì)[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（下）[C];2009年

9 陳永鋒;黃興忠;;超方向性天線最優(yōu)化綜合方法研究[A];2007年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2007年

10 穆欣;龔書喜;;雙PIFA天線中應(yīng)用蘑菇型EBG去耦合研究[A];2011年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2011年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 上海郵電設(shè)計(jì)院有限公司3G勘察設(shè)計(jì)院 宋威;天線美化新技術(shù)出爐[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2008年

2 江蘇捷士通科技股份有限公司研發(fā)中心;捷士通科技：TD天線創(chuàng)新,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魏曉東;新型UHF近場(chǎng)天線研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 郭琳;移動(dòng)終端MIMO天線關(guān)鍵參數(shù)及測(cè)試驗(yàn)證方法研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 王夫蔚;陣列綜合與天線雷達(dá)截面控制技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

4 趙輝;UWB-MIMO天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

5 程春霞;特定用途通信與導(dǎo)航天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 陳鴻;多枝節(jié)與折疊輻射體寬帶多頻天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 李桐;認(rèn)知無線電中超寬帶與頻率可重構(gòu)天線的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

8 于松濤;寬帶天線的可穿戴設(shè)計(jì)與雷達(dá)截面控制[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 楊梅;天線加載技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];東南大學(xué);2015年

10 劉寧;人體中心網(wǎng)絡(luò)可穿戴天線及傳播特性研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 丁博;微帶濾波天線的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 葉國(guó)華;機(jī)載寬帶vivaldi天線及組陣技術(shù)的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

3 劉成麗;小型化多頻段MIMO手機(jī)天線設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

4 周錦文;RFID近場(chǎng)天線應(yīng)用及設(shè)計(jì)方法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 張慶;UHF RFID讀寫器天線設(shè)計(jì)與相控陣研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 張才普;60GHz平面MIMO天線的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 李偉業(yè);移動(dòng)終端中的多頻段天線與MIMO天線設(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2015年

8 沈從松;面向LTE雙極化方向圖可重構(gòu)天線研究[D];電子科技大學(xué);2014年

9 馬國(guó)明;方向圖可重構(gòu)天線研究[D];電子科技大學(xué);2014年

10 梁家軍;MIMO系統(tǒng)中的多天線設(shè)計(jì)與研究[D];電子科技大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：天線加載技術(shù)的研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：327908