基于缺陷接地结构的共面波导天线研究

【摘要】： 自1999年韩国学者J.I.Park等人提出缺陷接地结构(简称DGS)以来,DGS已逐渐成为微波毫米波电路设计领域的一个研究热点。本文提出了一种新型交指型DGS,对于相同的滤波频率,交指型DGS比哑铃型DGS更加节省蚀刻面积而且具有更加陡峭的滤波特性曲线。文章中对该DGS的特性进行分析,给出了等效电路。并在此基础上对交指型DGS进行神经网络建模。从传输函数、训练函数、隐层神经元个数三个方面进行对比研究,得到适合样本的神经网络模型,并通过具体结果验证了所建神经网络的学习能力和泛化能力。 本文将交指型DGS用于天线设计,超宽带通信系统(Ultra-wide band ,UWB)具有高数据率、低功耗、结构简单和价格低廉等特点,为无线通信提供了新的机遇。随着UWB通信应用领域的逐渐拓宽,对超宽带天线的需求也越来越大。共面波导天线可以有效地减小表面波效应,而且能够真正实现天线的一维化,便于与其他器件组合。 首先将交指型DGS用于共面波导贴片天线中,通过不断的优化设计,得出DGS在共面波导天线中主要发挥匹配阻抗的作用,而不能发挥其滤波特性的结论。最终得到基于交指型DGS的超宽带共面波导天线,与没有DGS的天线相比,新型天线的带宽增加了600MHz,天线的相对带宽由84%提高到103%,达到5个倍频程。 其次将交指型DGS用于微带天线中,代替文献中提出的圆环哑铃型DGS,仿真结果表明,与圆环哑铃型DGS相比,交指型DGS能够很好的完成滤除高次谐波的任务,同时总蚀刻面积减小11%。