頻率可重構(gòu)天線研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代電子和無線通信的發(fā)展，小型化集成通信系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格優(yōu)廉的寬帶小型化天線的要求越來越高，考慮到天線尺寸與帶寬的關(guān)系限制，傳統(tǒng)的寬頻帶技術(shù)已經(jīng)不能滿足小型化和寬頻帶的要求。頻率可重構(gòu)天線(frequency reconfigurableantenna)通過加載一個(gè)或者多個(gè)可控制器件使天線的工作頻段在一定范圍內(nèi)可重構(gòu)，而其他參數(shù)基本保持不變，為現(xiàn)代無線信息系統(tǒng)提供了一個(gè)很好的解決方案，具有十分重要的意義。目前，這一領(lǐng)域處于起步階

2、段，還存在著很多難題。本文對(duì)頻率可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析，并提出了幾種頻率可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)方案。
　　首先，本文對(duì)頻率可重構(gòu)天線的研究背景進(jìn)行了簡要介紹，針對(duì)國內(nèi)外研究頻率可重構(gòu)天線的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)；接著簡要介紹了天線的基本參數(shù)和遺傳算法在天線設(shè)計(jì)中的方法和流程。
　　然后，本文從經(jīng)典的傳輸線理論出發(fā)，分析了新型人工電磁媒質(zhì)在天線上的應(yīng)用。探討了負(fù)介電常數(shù)傳輸線(Epsilon Negative Transmis

3、sion Line，ENG TL)的特殊性質(zhì)和構(gòu)建方法，同時(shí)總結(jié)分析了頻率可重構(gòu)天線的實(shí)現(xiàn)方案和設(shè)計(jì)流程，通過結(jié)合兩種技術(shù)提出了基于ENG傳輸線的頻率可重構(gòu)天線的設(shè)計(jì)方法，提出了一種一款可以用于移動(dòng)終端的頻率可重構(gòu)天線，仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的天線在回波損耗低于-10dB內(nèi)能夠覆蓋1.8～2.6GHz頻率范圍，天線的尺寸只有35×8×0.8 mm3，在整個(gè)帶寬范圍內(nèi)方向性基本保持一致，在x-y平面上天線方向圖接近全向性，能夠很好的集成和應(yīng)用

4、于移動(dòng)終端設(shè)備當(dāng)中，所采用的設(shè)計(jì)方案與理論分析相符。
　　最后，本文簡要介紹了平面單極天線的輻射機(jī)理，討論了幾種饋電方式及其計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于電感耦合形式的小型化諧振天線，探尋其等效電路模型，分析了頻率可重構(gòu)的可行性，首先使用加載單個(gè)變?nèi)萜鞯姆椒ㄔO(shè)計(jì)了一款頻率可重構(gòu)天線。天線結(jié)構(gòu)簡單，仿真和實(shí)物測試結(jié)果表明第一款天線工作頻率能夠在1.8GHz～2.19GHz范圍內(nèi)變化，回波損耗基本保持在-20dB，在整個(gè)頻率調(diào)節(jié)