無線通信系統(tǒng)中多頻寬帶天線及陣列研究.pdf

1、在通信技術(shù)快速發(fā)展和無線通信系統(tǒng)的多元化的今天，通信終端設(shè)備逐漸趨于多頻化、寬頻化、小型化和智能化。在無線通信系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)射與接收最關(guān)鍵的部分就是天線，通信質(zhì)量也直接受天線好壞影響。因此，為了適應(yīng)多類無線通信設(shè)備發(fā)展需求，需開發(fā)與其相匹配的多頻寬帶技術(shù)、高精度定位技術(shù)、高增益低副瓣技術(shù)等。本論文在常見幾類無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用背景下，針對(duì)微帶天線、平面印刷單極子天線及其微帶平面陣列天線進(jìn)行了深入研究。
　　本文主要工作可概括為:

2、r>　　1.提出高精度定位的北斗/GPS雙模雙頻微帶天線研究。針對(duì)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端天線要接收多個(gè)頻段信號(hào)及高精度定位的要求，提出三種北斗/GPS雙模雙頻微帶天線方案。首先，結(jié)合寬槽結(jié)構(gòu)和加載帶耦合腔的天平狀枝節(jié)結(jié)構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了方案A-單饋單層北斗/GPS雙模雙頻微帶天線。其次，在方案A的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，去掉加載枝節(jié)結(jié)構(gòu)，利用疊層結(jié)構(gòu)技術(shù)設(shè)計(jì)雙頻，實(shí)現(xiàn)了方案B-雙饋疊層北斗/GPS雙模雙頻微帶天線。然后，在方案B基礎(chǔ)上將每一層的單

3、饋結(jié)構(gòu)改進(jìn)為四饋結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了方案C-四饋電疊層北斗/GPS雙模雙頻微帶天線。結(jié)合高精度定位要求，我們對(duì)三種方案進(jìn)行了詳細(xì)的仿真分析與對(duì)比，最終選擇了方案C。在方案C的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一套雙輸入端口的北斗/GPS雙模雙頻Wilkinson功分器饋電網(wǎng)絡(luò)。該功分器饋電網(wǎng)絡(luò)包括兩套一分四功分器，全部由微帶線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，輸出端口實(shí)現(xiàn)0。、90。、180。、270。的相位差。最后，將饋電網(wǎng)絡(luò)與方案C的天線進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和仿真分析，并討論了天線的高精度定

4、位性能。
　　2.提出適用于WLAN/WiMAX的多頻寬帶平面印刷天線研究。為滿足無線通信終端設(shè)備覆蓋多頻段工作需求，設(shè)計(jì)出兩個(gè)系列的平面印刷多頻寬帶天線。首先提出一種創(chuàng)新對(duì)稱雙偶極調(diào)控的縫隙耦合諧振器技術(shù)，并將它作為本文印刷天線的關(guān)鍵多頻段技術(shù)。第一類天線是基于“箭頭”型對(duì)稱雙偶極調(diào)控縫隙耦合諧振器的微帶饋電印刷天線，利用箭頭型縫隙耦合諧振器結(jié)構(gòu)、貼片上加載T型枝節(jié)以及地板上的L型縫隙結(jié)構(gòu)，從而設(shè)計(jì)出一款滿足WLAN/WiMAX

5、應(yīng)用的四頻寬帶印刷天線。第二類天線是基于“工”型對(duì)稱雙偶極調(diào)控縫隙耦合諧振器的平面印刷天線。采取共面波導(dǎo)饋電形式，通過短T型枝節(jié)加載，“工”型縫隙耦合諧振器結(jié)構(gòu)以及地板弧形缺陷結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了滿足WLAN和WiMAX應(yīng)用的三頻帶天線。
　　3.對(duì)微帶平面陣列天線的低副瓣高增益特性進(jìn)行了探索研究。首先設(shè)計(jì)了一種工作在WLAN(5.8GHz)頻段的單元微帶天線。然后，以該天線單元作為陣元，討論了陣列天線的常見幾類綜合方法，進(jìn)行結(jié)果分析比較