微带天线论文

合集下载

微带帖片天线的仿真分析和优化

微带帖片天线的仿真分析和优化

华中科技大学硕士学位论文微带帖片天线的仿真分析和优化姓名:***申请学位级别:硕士专业:电磁场与微波技术指导教师:***20070301华中科技大学硕士学位论文摘要微带帖片天线具有剖面低、重量轻、易制作和容易做到与飞行器共形等特有的优点,在实际当中得到了广泛的应用。

随着不同用途需求对天线性能的要求越来越高,准确分析微带天线的物理尺寸和性能参数的关系有越来越重要的作用。

对此,本文利用Ansoft HFSS软件研究了不同物理尺寸下微带天线性能的变化,并进行了优化。

论文论述了天线的基本概念和参数指标,重点对微带天线进行了研究,讨论了典型微带天线的特性和研究方法。

在了解软件Ansoft HFSS的天线仿真功能和仿真流程的基础上,对两种设计方案下的微带天线进行了仿真分析。

最后,针对含切角的微带帖片天线通过仿真优化,得到了天线性能的优化方案。

本文的工作,不仅为微带天线的工程优化设计提供了一种有效途径,而且证实了使用Ansoft HFSS软件的天线仿真功能,能够在其它更为复杂的天线的工程优化设计中,进行更多的方案比较并缩短设计周期,降低研制成本。

关键词微带天线 Ansoft HFSS 仿真分析优化华中科技大学硕士学位论文AbstractMicrostrip patch antenna has been widely used because of its own advantages, such as: low profile, light weight, easy fabrication, conformability to mounting hosts. But, with the increased demands of antenna quality for different purposes, how to analyze the physical sizes and performance parameters of microstrip antenna will be more and more important. So, this thesis used Ansoft HFSS software to optimization and do research about performance changes of microstrip antenna in several physical sizes.The thesis introduced basic concepts and parameters of antenna, focus on microstrip antenna, then the classical microstrip antenna and its methods are illustrated. Be familiar with simulation function and simulation process of Ansoft HFSS software, did simulation analysis about microstrip antenna in two design methods. Finally, simulated the microstrip patch antenna which includes cutting corner, acquired the optimization program of antenna performance.The thesis provided effective approach of engineering optimized design of microstrip antenna, confirmed that functional simulation of Ansoft HFSS software can do optimization design in more complex antenna projects, compared to more programs, it will ensure the precision and reduce the design cost.Key Words:Microstrip antenna; Ansoft HFSS; Simulation analysis; Optimization独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

双频微带天线的研究

双频微带天线的研究

双频微带天线的研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展,微带天线作为一种重要的天线形式,在无线通信、雷达、卫星通信等领域得到了广泛应用。

双频微带天线作为微带天线的一种特殊形式,具有能够在两个不同频段同时工作的特点,因此在多频段无线通信系统中具有重要的应用价值。

本文旨在深入研究双频微带天线的设计理论、性能优化及其在实际应用中的表现,为双频微带天线的进一步发展提供理论支持和实践指导。

本文首先回顾了微带天线的发展历程和研究现状,介绍了双频微带天线的基本原理和设计方法。

在此基础上,对双频微带天线的关键参数进行了详细分析,包括天线的尺寸、介质基板的选取、馈电方式等,并对影响天线性能的主要因素进行了讨论。

接着,本文提出了一种新型的双频微带天线设计方案,并对其进行了仿真分析和实验验证。

仿真结果表明,该设计方案在预定频段内具有良好的阻抗匹配和辐射性能。

本文还对双频微带天线在实际应用中的性能表现进行了评估,为其在无线通信系统中的应用提供了参考依据。

通过本文的研究,不仅能够加深对双频微带天线设计理论和性能优化的理解,还能为双频微带天线在实际应用中的推广提供有力支持。

本文的研究成果也为其他类型的多频段天线设计提供了有益的借鉴和参考。

二、双频微带天线的基本理论双频微带天线是近年来无线通信领域研究的热点之一,其基本理论主要基于电磁波的传播特性和天线的辐射原理。

微带天线是一种薄型、轻质、低剖面的天线,它利用微带线或同轴线等馈电方式,将电磁波辐射到空间中。

双频微带天线则是指能够在两个不同频段内同时工作的天线,这种天线具有多频带、小型化、集成化等优点,在无线通信、雷达、卫星通信等领域具有广泛的应用前景。

双频微带天线的基本理论主要包括天线辐射原理、谐振理论、阻抗匹配等。

天线辐射原理是天线工作的基础,它涉及到电磁波的传播和辐射。

微带天线通过微带线上的电场和磁场分布,将电磁波转化为空间中的辐射波。

双频微带天线则需要在两个不同频段内实现辐射,因此需要通过设计合适的天线结构和馈电方式来实现。

《新型级联馈电微带天线设计及应用》范文

《新型级联馈电微带天线设计及应用》范文

《新型级联馈电微带天线设计及应用》篇一一、引言随着无线通信技术的迅猛发展,微带天线因具有小型化、轻便、易于集成等优点,已成为无线通信系统中的关键部件。

近年来,级联馈电微带天线设计更是成为研究的热点。

本文旨在介绍一种新型级联馈电微带天线的设计方法及其应用,分析其设计原理、性能特点及实际应用价值。

二、新型级联馈电微带天线设计原理新型级联馈电微带天线设计主要基于电磁场理论及微波传输线理论。

其设计原理是通过级联的方式将多个微带天线单元连接在一起,形成一种具有特殊特性的新型天线。

这种设计使得新型级联馈电微带天线具有更宽的频带、更高的增益及更好的辐射特性。

三、设计方法及步骤1. 确定天线单元尺寸:根据实际需求,设计合适的天线单元尺寸,确保其在特定频段内具有良好的性能。

2. 制定级联方案:根据电磁场分布及辐射特性,制定合理的级联方案,确保各级联天线单元之间能够相互协调工作。

3. 设计馈电网络:设计合适的馈电网络,将射频信号有效地传输至各级联天线单元。

4. 仿真验证:利用电磁仿真软件对设计进行仿真验证,确保其满足设计要求。

5. 制作与测试:根据仿真结果制作实际天线,并进行实际测试,验证其性能。

四、性能特点新型级联馈电微带天线具有以下特点:1. 宽频带:通过级联设计,使得新型级联馈电微带天线具有更宽的频带,能够适应不同频段的应用需求。

2. 高增益:各级联天线单元之间的协同作用,使得新型级联馈电微带天线具有较高的增益。

3. 良好辐射特性:合理的级联方案及馈电网络设计,使得新型级联馈电微带天线的辐射特性更加良好。

4. 易于集成:微带天线的结构轻便、易于集成,使得新型级联馈电微带天线更易于在无线通信系统中应用。

五、应用领域新型级联馈电微带天线可广泛应用于以下领域:1. 无线通信系统:用于基站、移动通信终端等设备中,提高通信质量和信号覆盖范围。

2. 雷达系统:用于探测和定位目标,提高雷达的探测性能和抗干扰能力。

3. 卫星通信:用于卫星通信系统中,提高卫星信号的传输质量和稳定性。

微带天线的设计与仿真论文2

微带天线的设计与仿真论文2

2015届《微波射频》课程设计《微带天线设计与仿真》学生姓名邹海洋学号5021211133所属学院信息工程学院专业通信工程班级通信工程15-1指导教师石鲁珍教师职称讲师塔里木大学教务处制目录微带天线的设计与仿真.......................................... - 3 -摘要.......................................................... - 3 -关键词:微带天线ADS2009 . (3)微带天线的设计背景知识........................................ - 3 -1、微带天线的基础知识: (3)1、微带天线主要的优点:.................................... - 3 -2、微带天线的主要的缺点:.................................. - 3 -2、矩形微带天线: (4)3、工程设计方法 (4)4、主要技术指标 (5)矩形微带天线设计....................................................................................................................... - 6 -1、几何参数计算 .................................................................................................................... - 6 -2、微带天线具体设计与仿真的ADS仿真步骤: (8)微带天线匹配优化设计......................................... - 12 -1、设计步骤: (12)总结:....................................................... - 15 -参考文献:................................................... - 16 -微带天线的设计与仿真摘要天线是无线电设备的重要组成部分,其主要的功能是将电磁波发射只空气中或从空气中接收电磁波,所以天线也可视为射频收发电路与空气的信号耦合器。

《2024年基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》范文

《2024年基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》范文

《基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》篇一一、引言在现代无线通信系统中,微带天线与MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线被广泛应用以提供更大的系统容量和改进的通信质量。

然而,这两类天线的性能常受限于特定的环境和电磁干扰等因素。

为此,基于电磁超材料的研究在天线设计中的地位越来越重要。

本论文即着重探讨了利用电磁超材料改善微带天线和MIMO天线的性能,以求推动无线通信系统的进步。

二、电磁超材料在微带天线中的应用电磁超材料因其独特的设计特性,为改善微带天线的性能提供了可能。

电磁超材料的应用主要通过调控天线周围的环境来影响天线的电磁性能。

这种影响体现在辐射模式、带宽、增益以及效率等多个方面。

首先,我们研究了电磁超材料如何改变微带天线的辐射模式。

通过设计特定的电磁超材料结构,我们成功地改变了微带天线的辐射方向和模式,使其更适应特定的应用环境。

其次,我们探讨了电磁超材料如何提高微带天线的带宽和增益。

通过优化电磁超材料的物理参数,我们成功地扩大了微带天线的频带宽度,并提高了其辐射效率。

三、电磁超材料在MIMO天线中的应用MIMO技术是现代无线通信系统的关键技术之一,然而,其性能往往受限于多径效应和信号干扰等因素。

为了解决这些问题,我们引入了电磁超材料。

在MIMO系统中,电磁超材料的应用主要在于改善信号的隔离度和增强信号的稳定性。

我们设计了一种新型的电磁超材料结构,该结构可以有效地减少多径效应和信号干扰,从而提高MIMO系统的性能。

此外,我们还研究了如何利用电磁超材料提高MIMO天线的接收和发送效率。

通过优化电磁超材料的电导率和磁导率等参数,我们成功地提高了MIMO天线的传输效率,进一步增强了系统的整体性能。

四、实验结果与讨论我们通过实验验证了上述理论研究的可行性。

实验结果表明,通过引入电磁超材料,微带天线和MIMO天线的性能都得到了显著的提高。

具体来说,微带天线的辐射模式、带宽和增益等性能指标均有所改善;在MIMO系统中,信号的隔离度和接收发送效率都有明显的提升。

双频微带天线的研究

双频微带天线的研究

Key word:GSM,micro·strip antenna,dual-band,folded slot

声明
本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在 本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发 表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学 历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均 已在论文中作了明确的说明。
lumped elements.Multi·patch and
elements will make antennas complicated,whereas to add
slots is a simple way to operate in dual-band in single layer patch,and it is very easy to
(5)高增益:当工程师们尽力减小天线的尺寸的同时,天线的增益也随着尺寸的缩 小而降低。为了使得天线的增益能够保持在一定的水平,高增益的微带天线的设计也是 当前的一个重要研究课题。
1.3本文的主要工作及内容安排
本文主要研究内容为分析矩形微带天线的特性,并根据具体要求设计~种应用于 GSM网络的双频微带贴片天线,并在它的基础上做了改进。全文共分四章,各章节的 内容安排如下:
(2)宽频带:微带天线的频带一般都比较窄,一般的微带行波天线的频带宽度可以 达到百分之几十,微带缝天线可以达到1%(窄缝)一10%(宽缝),而普通的微带贴 片天线仅为0.5%一3%。通过选择合适的基板、改变天线的形状、尺寸、采用各种馈电

硕士论文
双频锾带天线的研究
技术、阻抗匹配技术等,可以有效展宽频带。已有研究表明,单个天线单元的阻抗带宽 利用这些技术可以提高到90%,增益带宽也可以提高到70%。

可重构微带天线及宽带圆极化微带天线研究

可重构微带天线及宽带圆极化微带天线研究

可重构微带天线及宽带圆极化微带天线研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展,微带天线作为一种重要的天线形式,因其体积小、重量轻、易于集成和制造成本低等优点,在无线通信、卫星通信、雷达系统等领域得到了广泛应用。

传统的微带天线在应对复杂多变的通信环境和需求时,其性能往往难以达到理想状态。

研究和开发具有可重构特性和宽带圆极化特性的微带天线,对于提升无线通信系统的性能、适应性和灵活性具有重要意义。

本文旨在深入研究可重构微带天线及宽带圆极化微带天线的相关理论与技术。

对可重构微带天线的设计原理和实现方法进行探讨,分析其在不同通信需求下的重构机制与性能优化。

研究宽带圆极化微带天线的设计理论和技术实现,探讨其在宽频带范围内实现稳定圆极化辐射的机理和方法。

结合实际应用场景,对可重构和宽带圆极化微带天线的性能进行仿真分析和实验验证,为无线通信系统的天线设计提供理论支持和技术指导。

本文的研究内容不仅有助于推动微带天线技术的发展,还可为无线通信系统的天线设计提供新的思路和方法。

通过深入研究和探索可重构及宽带圆极化微带天线的性能和应用,有望为未来的无线通信系统提供更加高效、灵活和稳定的天线解决方案。

二、微带天线理论基础微带天线,作为一种重要的平面天线形式,自上世纪70年代被提出以来,因其低剖面、易共形、低成本以及易于与微波集成电路集成的优点,在无线通信、卫星通信、雷达系统以及导弹和航天器等众多领域得到了广泛应用。

微带天线的设计和实现涉及到电磁场理论、传输线理论、微波网络理论等多个学科的知识。

微带天线的辐射原理可以通过传输线模型来解释。

在微带天线中,辐射贴片可以视为一段具有特定长度和宽度的传输线,其两个开路端作为辐射边。

当天线被激励时,传输线上的电磁场分布会发生变化,进而激发出辐射场。

辐射贴片上的电场分布决定了天线的辐射方向图和增益,而磁场分布则影响天线的输入阻抗和带宽。

微带天线的性能还受到介质基片的影响。

介质基片的介电常数决定了天线的工作频率和尺寸,而基片的厚度则影响天线的带宽和辐射效率。

硕士学位论文-新型超宽带微带天线的研究与设计

硕士学位论文-新型超宽带微带天线的研究与设计
I
摘要
第五章总结了本文的主要工作和创新点,对未来的研究工作给予了展望。 关键词 :微带天线,超宽带天线,单极天线,双阻带天线
II
ABSTRACT
ABSTRACT
Within Ultra-wideband (UWB) technology is used for civil purpose in recent years, UWB technology has became one of the most competitive and promising technology in the future for its merits of high data rate, low system cost and multipath immunity. As an important part of the UWB system, design of UWB antenna has sparked much attention. Comparing with the traditional wideband antenna, design of UWB antenna encounters more challenges. Because it asks the antennas not only have wider bandwidth, but also to be compact, low-profile, and easy to integrate with printed circuit board. Meanwhile, within the UWB band, there exist some narrow communication bands, so it is necessary to avoid electromagnetic interference. The ability to integrate with filter in the antenna can significantly relax the requirements imposed upon the filtering electronics within the wireless device. The aim of the thesis is to design different kinds of antennas that meet the requirements of ultra-wideband systems and discuss varied approaches to improve the performance, broaden the bandwidth, decrease the size, and generate stopbands of the antennas. Chapter I briefly introduces the research background and application of the UWB communication technology and the UWB antenna, reviewed the developing history of UWB antenna. This chapter also illustrates the main job of this paper. Chapter II is attached more importance on several parameters to describe the performance of antennas, which include radiation principle, bandwidth, feed style and principle of generating stop-band. In addition, this chapter also introduced the numerical analysis methods of the UWB antenna. Chapter III is the most important part of the paper. First of all, this chapter introduces the planar monopole antenna. Base on studying large numbers of references, developments of the UWB planar slot antennas have been summarized, then, two planar UWB antennas with dual stopbands have been designed. At the peach-like monopole UWB antenna fed by microstrip, elliptical ground plane has been adopted to broaden the bandwidth of the antenna. Also the tapered feed line was used to match the

《2024年基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》范文

《2024年基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》范文

《基于电磁超材料的微带天线与MIMO天线性能改善研究》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展,天线作为无线通信系统中的重要组成部分,其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。

电磁超材料(Electromagnetic Metamaterials,简称EMM)的兴起,为天线技术的进步提供了新的可能。

本篇论文主要针对基于电磁超材料的微带天线与MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线性能改善进行研究。

二、电磁超材料与微带天线电磁超材料是一种具有特殊电磁性质的人工复合材料,其独特的物理性质使得它在天线设计中具有广泛的应用前景。

微带天线作为一种常见的天线形式,其小型化、轻量化、低成本等优点使得它被广泛应用于无线通信系统中。

将电磁超材料应用于微带天线,可以有效地改善天线的性能。

三、基于电磁超材料的微带天线性能改善研究(一)研究背景及意义传统的微带天线在高频段工作时,由于尺寸较小,往往存在辐射效率低、带宽窄等问题。

而电磁超材料具有独特的电性能和磁性能,可以有效地改善这些问题。

因此,研究基于电磁超材料的微带天线性能改善具有重要的理论价值和实际应用意义。

(二)研究方法及实验设计本研究采用仿真分析和实验验证相结合的方法。

首先,利用仿真软件对电磁超材料进行建模,并分析其电磁特性。

然后,将电磁超材料应用于微带天线,通过仿真分析改善天线的性能。

最后,进行实验验证,对比改善前后的天线性能。

(三)实验结果及分析实验结果表明,将电磁超材料应用于微带天线后,天线的辐射效率得到了显著提高,带宽也得到了拓宽。

这主要是由于电磁超材料具有特殊的电性能和磁性能,可以有效地提高天线的辐射效率和增益。

此外,电磁超材料还可以改善天线的极化特性和方向性。

四、MIMO天线性能改善研究(一)MIMO天线技术概述MIMO技术是一种通过在发送端和接收端使用多个天线来提高通信系统性能的技术。

它可以通过空间复用和分集的方式来提高系统的信道容量和可靠性。

空气贴片微带天线的设计论文

空气贴片微带天线的设计论文

空气贴片微带天线的设计摘要微带天线的发展正方兴未艾,应用前景非常广泛。

由于应用的需要,微带天线在许多方面还将得到进一步的发展,如天线介质材料的更新,天线的多极化技术,分形技术,光子带隙技术以及计算机辅助设计技术和计算机辅助制造技术等.随着技术的发展以及人们对微带天线的深入研究和探讨,微带天线将会得到更为广泛的用。

本文着重点是,设计了一款可用于UHF频段(915MHz)圆极化微带天线。

采用双层介质微带贴片展宽天线频带。

设计适用于UHF频段的微带圆极化天线。

要求体积小,增益高。

具体指标如下:○1工作频率:902-928MHz;○2增益:大于5dBi;○3驻波比:小于2.0;○4极化方式:圆极化,并利用Ansoft软件进行仿真设计。

关键词:微带天线;Ansoft软件;圆极化The Air Microstrip Patch Antenna Design AbstractAbstractThe development of the microstrip antenna is in the ascendant and also it has very broad application prospects. Since the request of the application, the microtstrip will be further developed in many ways, for example update the material of the dielectric antenna, Multi-polarization technology, fractal technology, photonic band gap (PBG) as well as computer aided design (CAD) technology and computer aided manufacturing (CAM) technology, etc. With the development of technology and the in-depth study and discussion of the microstrip antenna, it will be more widely used.In this article, emphasis is to design a circularly polarized microstrip antenna that can be used in UHF (915MHz) band. Double-layer dielectric microstrip can be used to broaden antenna bandwidth. Microstrip circular polarized antenna is designed for use in the UNF band. It requests small in size, high-gain. Specific indicators are as follows, ○1Operating frequency: 902-928MHz; ○2Gain: greater than 5dBi; ○3 VSWR: less than 2.0; ○4Polarization mode: circular polarization also it has to be simulated by Ansoft software.Key Words:Microstrip Antenna;Ansoft Software;Circularly Polarization目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2微带天线技术概述 (1)1.3本文主要研究工作 (2)2 微带天线 (3)2.1微带天线研究现状 (3)2.1.1 微带天线的发展近况 (3)2.1.2 天线设计的主要工作 (4)2.2微带天线特点 (4)2.2.1 优点 (5)2.2.2 缺点 (5)2.3天线的参数 (5)2.3.1 方向性 (5)2.3.2 方向图 (6)2.3.3 天线效率 (6)2.3.4 增益系数 (7)2.3.5 天线的极化 (7)2.3.6 频带的宽度 (8)2.3.7 天线的输入阻抗和驻波比 (8)2.3.8 参数 (8)2.4微带天线的馈电方法 (9)2.5典型的微带天线和贴片材料 (9)2.5.1 微带天线的基本类型 (9)2.5.2 矩形微带天线 (9)2.5.3 圆极化标签天线 (10)2.5.4 微带贴片材料 (10)2.6微带天线的主要技术 (11)2.6.1 宽频带技术 (11)2.6.2 多频段工作 (11)2.6.3 馈电方式 (11)2.6.4 抑制表面波效应的技术 (11)2.7矩形微带天线及其分析方法 (12)2.7.1 腔体模型理论 (13)2.7.2 矩形微带天线的性能分析 (14)3 ANSOFT软件 (17)3.1A NSOFT软件功能 (17)3.2A NSOFT HFSS软件仿真流程 (17)3.2.1 建模(Draw) (17)3.2.2 材料定义(Setup Material) (17)3.2.3 定义端口和边界(Setup Ports/Surfaces) (17)3.2.4设置求解参数(Setup Solution Parameters) (18)3.2.5 后处理(Post Processing) (18)3.2.6 计算机上的调试 (18)3.2.7 仿真结果及实验验证 (18)4 设计方案 (19)4.1介质基板材料、厚度 (19)4.2空气层 (19)4.3微带贴片天线尺寸 (20)4.4基板 (21)5 模型建立 (22)5.1介质板 (22)5.2空气层 (22)5.3基板 (23)5.4微带贴片 (23)5.5顶部电容贴片 (24)5.6天线模型 (24)5.7实物图 (25)6 测试结果 (26)6.1参数和频率之间的关系 (26)6.2方向图 (26)6.3参数S11 (28)7 总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)毕业设计(论文)知识产权声明 (32)毕业设计(论文)独创性声明 (33)主要符号表主要符号表εr 介电常数Q 介质材料的品质因素ƒ 天线的工作频率c 自由空间的光速︱r︱轴比f max(θ ,φ) 方向函数的最大值θ 子午角φ 方位角dB 分贝P 辐射功率ηA天线效率G 增益系数S 辐射功率密1 绪论1绪论1.1 课题研究背景及意义微带天线技术技术最早起源于雷达技术的发展及应用,其历史可追溯到20世纪初期。

微带天线小型化研究

微带天线小型化研究

微带天线小型化研究摘要随着现代移动通信技术的发展和军事上的需求,通信天线正向着小型化、多功能(多频段、多极化和多用途)的方向发展。

而微带天线以其剖面薄体积小成本低等优点而被广泛应用于无线通信系统。

本文剖析了当代微带天线研究的情况,对其发展过程做了回顾,提出了有待发展的方面,总结了现在国内外比较流行的几种微带天线小型化的集中方法,并分析了每一种的优缺点。

关键词微带天线;小型化微带天线的概念早在1953年就由Deschamps提出。

从70年代起,微带天线随着应用领域的快速扩展而开始被广泛的研究和使用。

当代,随着移动通信系统业务的不断增加,通信设备不断向小型化发展,对天线体积,集成化及工作频段的要求也越来越高。

在某些通信场合,所用的频段很低,例如低于1GHz,有时甚至只400-500MHz,此时传统的半波长微带天线尺寸偏大。

为此必须采用一定措施进一步减小微带天线的尺寸。

现代移动通信要求天线能具有多频段(或宽频带)工作的能力。

设计出实用的小型化,多频度微带天线己经成为一个迫切的要求。

研究和设计性能优良的小型化多频段微带天线是本论文的主要工作。

在必须考虑大小、重量、价格、特性要求、易安装以及符合气体动力外观等因素的高性能飞机,卫星以及全球定位系统,移动通讯和无线通讯等诸多高度发展的应用中都需要具有低剖面,能平贴于任何平面或曲面的外观特性,易制作,而且易与微波集成电路集成等优点的微带天线。

而微带天线本质上所具有的高品质因数,窄频带,低效率等缺点也大大限制了它们的应用。

因此,越来越多的研究投入放在如何改善它们的缺点,充分利用它们的优点,使它们更适合于实际的应用上。

早期发展的结构为堆叠式与共平面式的结构,之后随着频率比,极化要求以及整体天线体积上的要求,并配合不同的馈入方式而有各种不同设计结构出现。

例如有使用多个寄生元件或两个独立辐射元件的结构,有利用单一馈源或同时使用两个独立馈源在不同位置的设计,也有利用植入电抗性负载的设计,这些电抗性负载广义而言包括短路同轴微带,嵌入的微带线,短路棒,变容二极管,槽孔等等。

天线微带巴伦的设计论文

天线微带巴伦的设计论文

毕业论文(设计)题目天线微带巴伦的设计院系专业年级学生姓名学号指导教师天线微带巴伦的设计专业学生指导教师【摘要】凭借传输线的阻抗与阻抗匹配的知识和微带天线的传输的理论设计了一类宽带微带巴伦(平衡/非平衡转换器)。

相对于传统基于共面波导和共面带状线的微带巴伦而言,所设计的这个新型微带巴伦采用的是低介电常数介质基板制作,它设计的结构精致小巧,并且花费很便宜。

我们设计了一个 50Ω非平衡到 50Ω平衡馈电转换的微带巴伦,通过理论的计算,证明了该宽带微带巴伦具备了优异的超宽带特性,可以在从 0.1GHz 到12.5GHz 的频率范围内,计算得到的馈电端口的反射系数都是低于-9dB,插入损耗小于3.5dB。

【关键词】宽带微带巴伦共面波导微带天线Design of a Novel Ultra Wideband Microstrip Balun【Abstract】A novel wideband microstrip balun (balanced to unbalanced transformer) based on transmission line's impedance,impedance matching and microstrip antenna transmission is introduced.In comparison with one kind of traditional microstrip baluns, which consists of coplanar waveguide and coplanar strip line, the proposed balun has several advantages such as low-cost, compacted and easy to be fabricated, because it can be fabricated on a substrate with low dielectric constant and it has simple structure without a complex slot. As an example, a balun, which can carry out the transformation from the 50Ω unbalanced to the 50Ω balanced mode, is designed. Results of theoretical calculation show this balun possesses quite promising ultra wideband properties. In a very large frequency band ranging from 0.1GHz up to 12.5GHz, its return loss and insertion loss are lower than -9dB and 3.5dB respectively.【Key words】wideband microstrip balun waveguide ground strip line目录1 序言 (1)1.1 巴伦的简介 (1)1.2 微带巴伦的工作原理 (1)1.3 巴伦的种类 (2)2 设计概述 (4)2.1 背景与国内外研究现状 (4)2.2 论文主要工作 (5)2.3 论文结构 (5)3 微带巴伦结构与阻抗计算 (5)4 巴伦的设计 (9)5 结论 (11)6 总结与建议 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1 序言1.1 巴伦的简介巴伦就是平衡非平衡转换器的英文翻译,按照天线理论的原理,我们知道偶极天线是属于平衡型天线一类的,而同轴电缆则是属于非平衡传输线一类。

圆形微带天线毕设论文..

圆形微带天线毕设论文..

大连海事大学毕业论文二○一三年六月圆形微带天线的仿真设计专业班级:通信工程1班姓名:徐睿指导教师:王钟葆信息科学技术学院摘要微带天线以其体积小、重量轻且容易实现多频段的特点,越来越得到广泛应用,但其带宽较窄,限制了其发展,因此展宽微带天线的带宽具有十分重要的意义。

为了拓宽阻抗带宽,本文通过HFSS仿真软件,对圆形微带天线进行建模研究。

天线采用聚四氟乙烯和空气两层介质,通过同轴探针顶部加载圆形金属电容片来对辐射贴片进行耦合馈电,由此补偿探针引起的电感,调整圆形贴片尺寸、金属电容片尺寸和馈电点位置,来达到谐振点。

并且分析了不同厚度空气层介质对微带天线带宽的影响,分析其规律,最终使天线带宽达到最大。

本文中建模仿真的工作频率为2.45GHz,分析结果表明最终得到带宽达到24%,远超过一般微带天线的2%-5%。

关键字:宽频带;圆形微带天线;电容馈电ABSTRACTMicrostrip antenna is getting widely used because of the characteristics of small volume, light weight, and easily achieving multi-band operation. But the narrow bandwidth totally limited its development, improving the bandwidth of the microstrip antenna has much vital significance.In order to broaden the impedance bandwidth, a study on the circular microstrip antenna based on the HFSS simulation software is performed in this paper. The antenna consists of two layer medium, which are the PTFE and the air, feeding the radiation patch by adding a circular metal capactive patch to the top of coaxial probe, so this could cancel out the inductance caused by probe. By adjusting the size of the radiation patch and capacitive patch, and the position of the feed point, the resonance point can be achieved. The analysis of the effect of different thickness of the air layer on the bandwidth of microstrip antenna is performed to find the maximum bandwidth.The operation frequency of the designed antenna in this paper is 2.45GHz, the results show that the bandwidth of 24%, far more than 5% of the traditional microstrip antenna.Keywords:Broadband; Circular microstrip antenna; Capactive fed目录第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1国内外研究动态 (2)1.1.2.研究目的和意义 (2)1.2 本章小结 (2)第2章微带天线的基本理论 (3)2.1 概述 (3)2.2 微带天线的分析方法 (3)2.2.1 传输线法 (4)2.2.2 空腔模型 (5)2.2.3 其它方法 (6)2.3 微带天线的馈电方法 (6)2.3.1 微带线馈电 (6)2.3.2 同轴线馈电 (6)2.3.3 电磁耦合馈电 (7)2.4微带天线频带展宽的方法 (7)2.4.1采用厚基板 (7)2.4.2采用相对介电常数较小或损耗角正切较大的基板 (7)2.4.3附加阻抗匹配网络 (8)2.4.4采用楔形或阶梯形签板 (8)2.4.5采用非线性基板材料 (8)2.4.6采用非线性调整元件 (8)2.4.7采用在贴片或接地板“开窗”的办法 (9)2.5空气介质对天线影响 (9)2.6 本章小结 (9)第3章软件模型构建 (11)3.1 HFSS简介 (11)3.2模型建立 (11)3.2.1分步建模 (11)3.2.2模型效果图 (13)3.3 分析设置 (14)3.4本章小结 (15)第4章 (16)4.1微带天线的理论分析 (16)4.2 仿真分析 (16)4.2.1. S参数图 (16)4.2.2 Z参数图 (18)4.2.3 电压驻波比和方向图 (19)4.3比较不同空气层厚度 (21)4.3.1 空气层厚度8mm (21)4.3.2 空气层厚度10mm (23)4.3.3 空气层厚度12mm (25)4.3.4 比较分析 (27)4.4 本章小结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)圆形微带天线的仿真设计第1章绪论1.1 概述微带天线是20世纪70年代出现的一种新型天线形式。

本科毕业论文---微带天线设计

本科毕业论文---微带天线设计

天线 CAD 大作业学院:电子工程学院专业:电子信息工程微带天线设计一、设计要求:( 1)工作频带 1.1-1.2GHz ,带内增益≥ 4.0dBi ,VSWR ≤2:1 。

微波基板介电常数为r = 6,厚度 H ≤5mm ,线极化。

总结设计思路和过程,给出具体的天线结构参数和仿真结果,如VSWR 、方向图等。

( 2)拓展要求:检索文献,学习并理解微带天线实现圆极化的方法,尝试将上述天线设计成左旋圆极化天线,并给出轴比计算结果。

二、设计步骤计算天线几何尺寸微带天线的基板介电常数为r = 6 , 厚度 为 h=5mm,中 心频 率为f=1.15GHz, c 3 108m / s 天线使用 50Ω同轴线馈电,线极化,则cr1 )1(1)辐射切片的宽度 w=69.72mmf(22 2r 1 r 1 h12(2)有效介电常数 e 22( 112w)=5.33(3)辐射缝隙的长度L0.412h (e 0.3)(w / h 0.264) =2.20( e 0.258)( w / h 0.8)(4)辐射切片的长度 LcL =52.10mm22 fe(5)同轴线馈电的位置 L1r1 r 1 h 12 =5.20re( L)(1 12) 22LL1L(11 ) =14.63mm2re三、 HFSS 设计( 1)微带天线建模概述为了方便建模和后续的性能分析,在设计中定义一系列变量来表示微带天线的结构尺寸,变量的定义及天线的结构尺寸总结如下:微带天线的 HFSS 设计模型如下:立体图俯视图模型的中心位于坐标原点,辐射切片的长度方向沿着x 轴,宽度方向沿着y 轴。

介质基片的大小是辐射切片的 2 倍,参考地和辐射切片使用理想导体来代替。

对于馈电所用的50Ω同轴线,这用圆柱体模型来模拟。

使用半径为 0.6mm、坐标为(L1,0,0 );圆柱体顶部与辐射切片相接,底部与参考地相接,及其高度使用变量 H 表示;在与圆柱体相接的参考地面上需要挖一个半径为 1.5mm的圆孔,作为信号输入输出端口,该端口的激励方式设置为集总端口激励,端口归一化阻抗为 50Ω。

微带线天线研究论文

微带线天线研究论文

微带天线研究毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

小型化微带天线的研究

小型化微带天线的研究

摘要摘要近年来,随着个人通讯和移动通讯技术的迅速发展,在天线的设计上提出了小型化和宽频带的要求。

而微带天线具有结构紧凑、外观优美、体积小重量轻.等优点,得到广泛的应用。

但是,低增益、窄带宽的缺陷也限制了微带天线的使用。

因此本文对微带天线最基本的小型化技术、宽频带技术进行了探讨、分析和归纳。

在设计过程中,采用ANSOFT公司的电磁仿真软件——Ansoft HFSS,结合宽频带的设计方法,提出了一些简单的微带天线结构。

关键词:微带天线宽频带小型化AbstractAbstractIn recent years,the demand form miniaturization,multiband and broadband has been presented with rapid development of mobile communications. Therefore,the size of the antenna is required to be as small as possible.Microstrip antennas have several advantages over conventional monopole-like antenna for mobile handsets. They are less prone to damage,compact in total size and aesthetic from the appearance point of view. Unfortunately,some shortcomings of Microstrip antennas such as low gain,small bandwidth,etc,make them unfit for practical application. Therefore this paper,the basic microstrip antenna miniaturization technologies,broadband technologies are discussed,analyzed and summarized.During the design process,The use of electromagnetic simulation software of ANSOFT company—Ansoft HFSS,Made a number of simple microstrip antenna structure combination of broad-band design method. Keywords: Microstrip antenna ,Broadband ,Smaller摘要目录第一章绪论 (3)1.1 微带天线简介 (3)1.2 国内外研究微带天线的宽频带技术 (2)1.3 微带天线小型化方法 (3)1.4 本文主要内容 (3)第二章微带天线基本理论及分析方法 (5)2.1 微带天线简介 (5)2.2 微带天线的优缺点与应用 (6)2.3 微带天线的结构和分析方法 (8)2.4 微带天线的结构 (8)2.4.1 微带天线的辐射结构 (8)2.4.2 微带天线的馈电结构 (11)2.5微带天线的分析方法 (14)2.5.1 解析方法 (14)2.5.2 数值方法 (15)第三章微带天线的小型化及宽频带技术 (17)3.1 微带天线的小型化技术 (17)3.1.1 概述 (17)3.1.2 微带天线小型化方法 (18)3.1.3 微带天线的小型化设计与分析 (21)3. 2 微带天线宽频带技术 (26)3.2.1 概述 (26)3.2.2 选择合适的介质基片与贴片 (27)3.2.3 阻抗匹配技术 (28)3.2.4 电阻性加载技术 (29)3.2.5 多模技术 (30)3.2.6 在贴片或接地板上― 开窗”的办法 (31)第四章微带天线的宽频带设计 (33)第五章结束语 (37)致谢 (39)参考文献 (41)目录ii目录iii第一章绪论随着全球通信业务的迅速发展,作为未来个人通信主要手段的无线移动通信技术己引起了人们的极大关注,在整个无线通讯系统中,天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件,其性能的优良对无线通信工程的成败起到重要作用。

微带天线论文

微带天线论文

基于微波技术中——小型微带天线的应用综述摘要:在无线通信系统中,天线是一个不可或缺的组件,它能有效辐射和接收自由空间的电磁波。

在发射系统中,天线将发射机送来的高频电流变换为自由空间的电磁波,而在接收系统中天线则可将自由空间传来的电磁波转变为电流信号传送给接收机。

因此,作为无线通信系统的重要前端器件,天线性能的好坏将直接影响到整个系统的通信质量。

本文主要针对小型化、高集成度微带天线的研究现状和发展作了简单的综述,并对微带天线在日后生活中的应用提出了展望和希冀。

关键词:无线通信微带天线小型化高集成度一.研究背景及意义随着无线通信技术的迅猛发展,日趋小型化和高度集成化的无线通信系统要求通信设备具有多功能、小体积、高速率的特点,以往传统的通信设备的性能已经达不到系统的要求。

为适应无线通信系统的发展,通信设备必须向小型化、多功能的方向发展,而终端天线的体积成为通信设备体积缩减的“瓶颈”。

并且减小天线的尺寸又会影响到天线的带宽、增益等特性,如何设计出在天线尺寸减小的同时又能兼顾其他性能指标的小型多功能天线是一项极其富有挑战性的工作。

微带天线介质基片的厚度往往远小于波长,因此它本身就实现了一维小型化,属于电小天线。

与普通的微波天线相比,微带天线的剖面薄,体积小,重量轻;并且具有平面结构,可以制成和导弹、卫星等载体表面共形的结构;同时它的馈电网络可以和天线结构一起制成,便于印刷电路技术大批量生产;另外它能与有源器件和电路集成为单一的模件;而且便于获得线极化、圆极化,易实现双极化、多频段等多功能工作。

微带天线的上述优点使其得到了广泛的应用。

在军事方面的应用有卫星通信、导弹遥测、火箭、雷达等;在民用方面蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、短距离无线网络(Zigbee)、超宽带通信(UWB)等诸多无线通信系统也都有微带天线的应用。

伴随微波集成技术的发展和各种微波高性能介质材料的不断出现,小型化微带天线设计已成为现阶段无线通信领域研究的热点。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于微波技术中——小型微带天线的应用综述摘要:在无线通信系统中,天线是一个不可或缺的组件,它能有效辐射和接收自由空间的电磁波。

在发射系统中,天线将发射机送来的高频电流变换为自由空间的电磁波,而在接收系统中天线则可将自由空间传来的电磁波转变为电流信号传送给接收机。

因此,作为无线通信系统的重要前端器件,天线性能的好坏将直接影响到整个系统的通信质量。

本文主要针对小型化、高集成度微带天线的研究现状和发展作了简单的综述,并对微带天线在日后生活中的应用提出了展望和希冀。

关键词:无线通信微带天线小型化高集成度一.研究背景及意义随着无线通信技术的迅猛发展,日趋小型化和高度集成化的无线通信系统要求通信设备具有多功能、小体积、高速率的特点,以往传统的通信设备的性能已经达不到系统的要求。

为适应无线通信系统的发展,通信设备必须向小型化、多功能的方向发展,而终端天线的体积成为通信设备体积缩减的“瓶颈”。

并且减小天线的尺寸又会影响到天线的带宽、增益等特性,如何设计出在天线尺寸减小的同时又能兼顾其他性能指标的小型多功能天线是一项极其富有挑战性的工作。

微带天线介质基片的厚度往往远小于波长,因此它本身就实现了一维小型化,属于电小天线。

与普通的微波天线相比,微带天线的剖面薄,体积小,重量轻;并且具有平面结构,可以制成和导弹、卫星等载体表面共形的结构;同时它的馈电网络可以和天线结构一起制成,便于印刷电路技术大批量生产;另外它能与有源器件和电路集成为单一的模件;而且便于获得线极化、圆极化,易实现双极化、多频段等多功能工作。

微带天线的上述优点使其得到了广泛的应用。

在军事方面的应用有卫星通信、导弹遥测、火箭、雷达等;在民用方面蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、短距离无线网络(Zigbee)、超宽带通信(UWB)等诸多无线通信系统也都有微带天线的应用。

伴随微波集成技术的发展和各种微波高性能介质材料的不断出现,小型化微带天线设计已成为现阶段无线通信领域研究的热点。

因此,本文对小型化微带天线的研究和设计,具有很好的应用前景和实用价值。

二.简介、分类及特点在1953年,美国的G.A.Deschamps教授提出了利用微带线的辐射效应来制作2天线。

在接下来的二十年里,科学界对微带天线只有很少的研究。

直到1972为了适应微波集成技术的快速发展并满足空间技术对低剖面天线的需求,Munson 和J.Q.Howell等才研究并制作出了第一批可供实际应用的微带天线。

微带天线就在全球范围内得到了非常广泛的研究和应用。

1979年,首次微带专题国际会议在New Mexico State University成功举办,1981年IEEE在天线播会刊上刊载了微带天线专辑,这标志着微带天线已从天线领域中独立出随后微带天线的相关著作也相应出版。

到上世纪80年代中,在理论和应用度与深度上,微带天线都获得了进一步的发展。

现在,微带天线技术已经成广泛应用于空间技术、生物医学、移动通信卫星等各种无线通信系统中。

按结构特征把微带天线分为两大类,即微带贴片天线和微带缝隙天线;按形状分类,可分为矩形、圆形、环形微带天线等。

按工作原理分类,无论那一种天线都可分成谐振型(驻波型)和非揩振型(行波型)微带天线。

微带天线一般应用在1~50GHz频率范围,特殊的天线也可用于几十兆赫,和常用微波天线相比,有如下优点:(1)体积小,重量轻,低剖面,能与载体(如飞行器)共形(2)电性能多样化。

不同设计的微带元,其最大辐射方向可以从边射到端射范围内调整;易于得到各种极化(3)易集成。

能和有源器件、电路集成为统一的组件。

三.微带天线发展现状微带天线由于其体积小,低剖面,易共形,制作简单,易于实现双频段、多频段、双极化、圆极化等优点得到了越来越广泛的研究和应用[4-8]。

为了适应无线通信系统的发展,国内外学者对微带天线进行了大量研究,主要集中在以下几个方面:1)小型化:伴随着大规模集成电路技术与空间技术的飞速发展,电子设备小型化和微型化的发展趋势日益明显,而作为无线通信设备终端器件,天线的小型化已是迫在眉睫。

特别是在移动通信、卫星通信等通信系统中,由于物理空间的限制,都需要小尺寸的天线。

目前,微带天线小型化技术主要有:采用特殊基板、短路加载技术、曲流技术、有源加载技术、采用特殊贴片结构、采用左手材料和电磁带隙结构等。

2)多频段:在无线通信领域中,多频技术的应用越来越广泛,对多频天线的要求也越来越高。

如兼容900MHz和1800MHz的手机天线、移动电台的共用天线以及跳频工作的合成孔径雷达天线等,都需要天线能够双频工作,无线局域网(WLAN)和全球定位系统(GPS)等通信系统中的无线设备也都要线能够实现双频或多频工作。

国内外已有大量文献讨论了实现多频段的微带技术。

3)宽频带:微带天线的带宽一般都比较窄,普通微带贴片天线的频带仅为%~3%。

研究发现通过选取恰当的介电常数和磁导率的介质基板,改变天线的尺寸和形状,以及采用相应的阻抗匹配和馈电方法,可以有效展宽天线的频度。

4)多极化:多极化特性在雷达、抗干扰和目标识别等方面有很广泛的应用。

针对单个天线单元如何实现双极化、圆极化和多极化等天线极化技术这一研究方向,国内外已有大量文章发表。

5)高增益:在实现天线小型化的同时,天线的增益也会相应降低,要想在实现天线多功能工作的同时使天线的增益保持在一个较高的水平,也是天线设计的一个热点。

四.分析与设计方法4.1.微带天线阵微带天线阵由于其独特优势,在雷达、医疗、精确制导、遥测等各个领域得到广泛应用微带天线阵的种类很多,中等增益线极化微带天线阵常用的形式主要有:梳齿阵与贴片阵,梳齿阵一般串联馈电,贴片阵一般并联馈电,如图1所示。

这两种阵的增益小梳齿阵并馈贴片阵于24dB时,性能都可以,只是梳齿阵比贴片阵能充分利用给定的面积,而贴片阵的频带较宽。

当天线增益大于24dB时,对梳齿阵来说由于天线尺寸加大,当频率变化时,最边缘的辐射元的相位变化也加大,特别是其E面在结构上不对称,当工作频率偏离中心频率时,天线的E 面方向图迅速变坏,因此天线频带很窄,这对于有一定频带要求的应用场合是不行的,并且即使点频应用,由于其频带很窄,在研制时要把频率调到所要求的频率上也非易事。

并馈贴片天线,其辐射元的数目一般是2,其设计尺寸有一定限制,在给定尺寸的条件下,不一定能充分利用其面积,而且天线阵较大时,由于馈线加长,馈线的损耗相应增加,使天线的效率降低.并联馈电的馈电网络比较复杂,这给加工时精度保证带来一定的困难。

而本文所介绍的这种谐振式串馈贴片阵能较好的解决上些问题。

虽然串馈贴片阵与梳齿阵都是串馈天线阵,但由于前者E面结构上对称性比后者好,因此E面的方向图频带比梳齿阵宽,这样,整个天线的工作频带比同样大小的梳齿阵宽。

此种天线阵的尺寸可自由选择,能充分利用给定的面积,另外,它的结构简单,易于加工制作。

4.2.原理贴片阵的形式如图2所示,它由串馈的微带线阵组成,每个线阵由谐振的矩形贴片元和半波长微带线串接而成,即一个贴片加上与之串接的一段微带线构成一节,贴片的谐振长度为半波长,这样相邻节之间的相位差为2二,从而保证各贴片是同相辐射,由于馈线和贴片连接处有截面跳变,存在不连续性,因此实际尺寸要适当修正,线阵的馈电位置位于线阵的中部,由于馈电点两边的电流是相反的,为保证两边的贴片元同相馈电,馈电点两侧是不等长的,一端比另一端长半波长,这样可保证馈电点两侧的贴片同相辐射。

用若干个相同的线阵排成矩形面阵,用一根总的微带线把各线阵的馈电点串接起来。

用同轴微带接头在总微带线的中部进行馈电,使得天线阵的各个贴片元在中心频率上保持同相,从而得到最大的轴向增益。

一般的串馈阵在天线阵的一侧馈电,由于其馈线尺寸对频率敏感气当工作频率偏离中心频率时,相邻贴片元和相邻的线阵不能保证同相,因此方同图的最允辐射方向有偏斜的趋势。

但中心馈电的串馈阵,在中心两侧的阵元辐射方向偏移的趋势相反、合成波束最大方向能在软宽的频带范围内保持不变,增益降低较少方向图较对称。

五.总结与展望5.1总结微带天线由于其体积小,剖面低,易共形,制作简单,易于实现双频段、多频段、双极化、圆极化等优点得到了越来越广泛的研究和应用。

但微带天线的带宽一般较窄,又在一定意义上限制它的应用。

同时,为适应日趋小型化和高度集成化的无线通信系统的发展要求,通信天线必须向小型化、多功能的方向发展。

而在减小天线的尺寸同时又会影响到天线的性能。

如何设计出小尺寸且具有良好性能的微带天线是国内外天线界研究的热点。

5.2展望无线通信技术的发展日新月异,势必会给通信天线的设计提出更高的要求,许多微带天线新技术已经逐步被人们所利用,对于微带天线的发展,可预见的是:1)将电磁带隙结构引入到微带天线中,可以提高天线的效率和增益,改善天线的方向图,降低天线的交叉极化电平,但这种电磁带隙结构的尺寸却成了其应用的一个瓶颈,因此,带有电磁带隙结构的微带天线的小型化是值得研究的一个课题。

2)由于左手材料能够实现后向波效应,把它应用在微带天线中,可以设计出小于半波长的谐振腔结构,突破传统微带天线半波辐射的限制,从而达到天线小型化的目的,同时避免了因减小物理尺寸而带来的天线性能下降的问题。

目前,很多学者和科研人员都在进行这方面的研究。

3)计算机辅助设计和制造技术在一定程度上关系到天线的设计周期。

便捷、精度高,又占用较少计算机资源的计算方法和程序,必将受到天线工程师的青睐。

六.参考文献[1]钟顺时.微带天线理论与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,1991.[2]张钧,刘克诚等.微带天线理论与工程[M].北京:国防工业出版社,1991.[3]林昌禄.近代天线设计[M].北京:人民邮电出版社,1990.[4]李鑫,丁军,吕晓德.一种用于WLAN的U形槽加载的双频贴片微带天线[J].中国科学院研究生院学报,2007,24(3):380-383.[5]薛睿峰,钟顺时.微带天线小型化技术[J].电子技术,2002(3):62-64.。

相关文档
最新文档