论文部分内容阅读
近年来,随着无线通讯技术飞速发展,工作在不同频段的无线通讯设备越来越多,为了实现多种设备之间的相互连接与通讯,要求用于无线通讯设备的天线能够在多个频段同时工作,天线的宽带技术成为了人们的研究热点。本文主要针对微带天线和交叉偶极子天线的宽带技术开展了如下研究:1.介绍了宽带天线技术的研究背景与意义,调研并总结了微带天线和交叉偶极子天线宽带技术的发展和研究现状,分析了天线电指标与带宽之间的关系、微带天线和交叉偶极子天线的辐射原理,为宽带天线设计提供理论基础。2.对微带天线宽带技术进行研究。本文设计了一种加载圆环结构的双层微带天线,该天线的阻抗带宽为76%（驻波比小于2）,3dB增益带宽为65.7%。首先,基于耦合馈电技术设计一款宽带微带天线。其次,通过在微带贴片上方添加金属贴片,解决了高频辐射方向图畸变和裂瓣的问题,从而拓展了天线的增益带宽。然后,通过在两层贴片之间加载金属圆环结构,使得天线的增益带宽得到进一步的拓展。最终,对该天线进行了实物加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好,从而验证了设计方案的可行性。3.对宽带交叉偶极子天线进行了研究。本文设计了一种加载方环孔径结构的双极化宽带交叉偶极子天线,该天线实现了端口1的67.8%（1.96GHz-3.97GHz）的工作带宽和端口2的68.7%（1.94GHz-3.97GHz）的工作带宽,两个端口的隔离度在整个频段内大于20dB。本文在交叉偶极子天线每个偶极子臂末端加载三个方环孔径结构,改变了辐射贴片高频处的电流幅度分布,解决了辐射方向图畸变和裂瓣的问题,实现了辐射方向图的稳定,此外该结构能够减小偶极子臂末端电流路径,合理的改变天线谐振点的位置,从而拓展了天线的阻抗带宽。通过设计Marchand巴伦馈电结构,实现了交叉偶极子天线差分馈电,并进行了实物加工和测试,测试结果验证了设计方法的有效性。4.对宽带双极化贴片天线进行了研究。本文设计了一种低剖面宽带双极化贴片天线,天线整体剖面为0.1 λ0,天线的工作带宽为3.04GHz-5GHz。采用了同层耦合馈电和添加寄生贴片的方法,有效的拓展了天线的阻抗带宽,通过在辐射贴片下方添加中间层贴片,提高了天线的前向增益,并通过在辐射贴片与地板之间加载短路柱的方法,将天线高频处增益的前后比提高了2.8dB。最终,通过设计平面宽带巴伦,实现了该天线差分馈电,并进行了实物加工和测试,测试结果验证了设计方法的正确性。