小型化及雙頻天線的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、天線作為無(wú)線通信系統(tǒng)中的重要部件之一，其性能好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)的通信質(zhì)量。無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)終端天線提出了更高的要求，天線的小型化和雙頻在近幾年受到特別的關(guān)注。 本文首先介紹了微帶天線和單極天線的基本原理和特點(diǎn)，并對(duì)計(jì)算電磁學(xué)中常用的數(shù)值計(jì)算方法做了總結(jié)和分析。 本文重點(diǎn)用矩量法分析了氣球升空天線，同時(shí)對(duì)雙頻平面倒L天線做了改進(jìn)，提出了用于無(wú)線局域網(wǎng)的C形雙頻天線和立體m形單極天線。 目前，短波無(wú)線通信系統(tǒng)

2、中用到的天線多是單極天線，由于短波的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，因此單極天線的尺寸很大。為了適應(yīng)天線小型化以及天線與短波無(wú)線通信平臺(tái)共形的要求，氣球升空天線應(yīng)運(yùn)而生。氣球升空天線主要由特制氣球以及充放氣裝置組成：將原來(lái)棒狀的天線振子改用金屬導(dǎo)帶來(lái)代替，并采用金屬涂層的工藝將金屬導(dǎo)帶涂于特制氣球的內(nèi)部；特制氣球通過(guò)軟性氣管與充放氣裝置連接，通過(guò)對(duì)氣球進(jìn)行充氣和放氣實(shí)現(xiàn)對(duì)天線的利用和回收。矩量法是一種分析線天線的經(jīng)典的方法，它將天線的內(nèi)外問(wèn)題統(tǒng)一于天線上面的

3、電流分布。將矩量法應(yīng)用于氣球升空天線的分析，首先求解氣球升空天線各條金屬導(dǎo)帶上面的電流分布，進(jìn)而可以研究氣球升空天線的阻抗特性和輻射特性。 雙頻平面倒L天線的主要組成有兩部分：水平部分和垂直部分，通過(guò)改變水平或者垂直部分的形狀和尺寸可以改變雙頻平面倒L天線的兩個(gè)諧振頻率以及它們的頻率比。新提出的雙頻平面倒L天線通過(guò)改變天線的水平部分的形狀來(lái)控制該雙頻天線的頻率比。改進(jìn)的雙頻平面倒L天線采用圓邊貼片，可以使天線的輻射邊的長(zhǎng)度固定，

4、固定輻射邊長(zhǎng)度可以使天線的饋線設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該天線在兩個(gè)諧振頻率上都具有較好的阻抗特性和較好的寬邊輻射特性，適合用于雙頻無(wú)線通信。 用于無(wú)線局域網(wǎng)的C形雙頻天線的設(shè)計(jì)采用延長(zhǎng)電流路徑與多個(gè)諧振單元相結(jié)合的方法。天線主要有兩個(gè)正交的“C”形單極子組成，因此天線具有兩個(gè)端口并且具有分集的功能。天線的兩個(gè)端口采用微帶線進(jìn)行直接饋電，天線的接地部分進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)用來(lái)降低天線的兩個(gè)端口之間的耦合度。通過(guò)測(cè)試得到的結(jié)果可以看到