寬帶印刷單極子與電磁組合振子天線的理論與設計.pdf

1、近十幾年來，寬帶印刷單極子天線以小型的體積和優(yōu)良的寬帶輻射特性，引起了大家的深入研究。這類天線一般具有復雜多變的結構，以及缺乏機理清楚的統(tǒng)一設計方法。因此，挖掘并定量地表述這類天線的共同工作機理具有重要的現(xiàn)實意義。本文以寬帶印刷單極子天線作為研究對象，通過定義輸入阻抗頻響特性相關函數(shù)的方法，分析數(shù)種印刷單極子天線之間的阻抗相關系數(shù)，再推導出天線的工作原理及寬帶特性。在此基礎上，設計具有定向輻射特性的新型單極子-環(huán)路電磁組合振子天線，應用

2、于穿戴式無線通信系統(tǒng)。主要工作包括：
　　1.論文提出了一種平面寬帶單極子天線性能評價方法。首先，定義天線輸入阻抗頻響特性的相關函數(shù)，選擇傳統(tǒng)的非頻變天線作為“模板天線”，然后將其輸入阻抗頻響特性與七種微帶饋電的印刷單極子天線的輸入阻抗頻響特性進行相關運算，通過數(shù)值分析驗證印刷單極子天線與具有“模板天線”一致的工作原理，其阻抗特性可被視為無限長非頻變天線截斷后剩余的頻率無關特性，單極子的形狀對阻抗帶寬的影響并不大。
　　2.

3、在上述研究的基礎上，選擇具有簡單結構的圓形單極子天線并對其稍作改動，設計出一種寬帶定向輻射的新型單極子-環(huán)路電磁組合振子天線。通過建立等效源模型驗證了設計原理的有效性和正確性。然后利用電磁仿真軟件IE3D和CST對天線的各參數(shù)進行了研究，確定了天線的最佳尺寸。天線的工作帶寬為2.76-8.13 GHz，方向圖具有穩(wěn)定的定向波束。
　　3.利用設計的單極子-環(huán)路組合振子天線，實現(xiàn)了天線穿戴在人體上的模型仿真與實際測量。利用Agile