平面印刷天線分析與設(shè)計(jì).pdf

1、在21世紀(jì)，電子技術(shù)和無線通信技術(shù)得到了快速的發(fā)展。作為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)重要的一部分，天線往往需要具有小型化、多頻帶和寬頻帶等特性。目前，利用先進(jìn)的印刷電路板技術(shù)和工藝，平面印刷天線由于具有加工方便、重量輕、低剖面、易于與有源器件和微波電路集成的特點(diǎn)而得到了廣泛關(guān)注和研究。微帶貼片天線具有良好的方向圖定向性，容易實(shí)現(xiàn)雙極化和圓極化，適合組成陣列而獲得高增益；印刷單極和縫隙天線全向性好，容易實(shí)現(xiàn)多頻和寬帶特性，因此這些平面印刷天線被廣泛用

2、于雷達(dá)、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等各種通信設(shè)備當(dāng)中。所以，平面印刷天線的研究具有著重大理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。本論文結(jié)合科研課題和各種無線通信系統(tǒng)的需求，對基于多層電路板印刷技術(shù)的雙極化微帶陣列天線和多頻帶及寬帶平面印刷天線等幾個(gè)問題展開了研究。
　　 作者的主要工作和創(chuàng)造性成果可以概括為：
　　 1.對小型化多層微帶陣列天線進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)出一種具有和差波束的雙極化單脈沖微帶陣列天線。該天線工作在Ku波段，由288個(gè)雙極化微

3、帶天線單元組成。該天線具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)天線采用8層印刷介質(zhì)板技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了小型化、低剖面特性，樣機(jī)模型厚度僅為1.6mm；(2)通過采用高隔離度單元，陣列天線具有高達(dá)-36dB的極化端口隔離度；(3)雙極化工作特性，使單脈沖天線能夠獲取更多空間信息，定位更加準(zhǔn)確，填補(bǔ)了雙極化單脈沖天線的空白；(4)將微帶天線單元按照多圈圓環(huán)陣列形式排列，并設(shè)計(jì)了集成式饋電網(wǎng)絡(luò)，充分利用載體空間尺寸，分布更加緊湊；(5)使用180°反相饋電技術(shù)，使

4、天線相對象限軸線成對稱分布，僅需要設(shè)計(jì)四分之一扇區(qū)的饋電網(wǎng)絡(luò)，極大地減小了工作量，提高了天線的設(shè)計(jì)效率。
　　 2.對單脈沖天線中的和差器進(jìn)行了研究，采用一種具有局部旋轉(zhuǎn)對稱特性的和差器結(jié)構(gòu)。該和差器呈“十”字形，由四個(gè)相互連接三分支3dB電橋外接相移線構(gòu)成。不同于文獻(xiàn)報(bào)道中的結(jié)構(gòu)，本文將相移線移至三分支3dB電橋之外，減少了相移線的數(shù)量，不僅改善了和差器的對稱性，而且簡化了設(shè)計(jì)過程，降低了設(shè)計(jì)難度。
　　 3.對多頻帶

5、平面印刷天線進(jìn)行了研究。通過在矩形環(huán)內(nèi)部加載直線枝節(jié)和曲折線枝節(jié)，設(shè)計(jì)出兩種三頻帶矩形環(huán)單極天線，可用于WLAN/WiMAX2.5/3.5/5.5GHz無線通信；類似地，通過對U形環(huán)結(jié)構(gòu)添加枝節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)2.5/5.5GHz雙頻帶工作；采用切角技術(shù)，可以使U形環(huán)天線工作在2.5/7.5GHz雙頻帶，最終設(shè)計(jì)出用于WLAN2.4GHz和UWB高頻段的寬帶雙頻U形環(huán)單極天線；采用在地板上刻∩形縫隙的方法，設(shè)計(jì)出兩種雙頻帶印刷縫隙天線，可以實(shí)

6、現(xiàn)WLAN/WiMAX3.5/5.5GHz雙頻帶工作；采用多枝節(jié)方法，設(shè)計(jì)出一款三頻帶印刷單極天線，該天線可以用于WLAN/WiMAX2.5/3.5/5.8GHz無線通信。文中還制作了上述天線的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并進(jìn)行了測試。
　　 4.對寬帶平面印刷天線進(jìn)行了研究。在PIFA天線基礎(chǔ)上，采用箭頭狀枝節(jié)實(shí)現(xiàn)圓極化特性，設(shè)計(jì)出一種寬帶圓極化PIFA天線。測試的10dB阻抗帶寬為39.8％，AR<2dB的帶寬為41.7％，證明該天線帶寬遠(yuǎn)大