收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

小型化宽带天线的研究

丁敏  
【摘要】: 近年来,对通信系统的大容量、高可靠和高品质化的要求普遍迅速增大,多种多样的服务正在出现。针对无线应用的新技术和新标准也是层出不穷,在满足工作和生活需要的同时也极大的促进了无线技术和相关产业的发展。通信系统的飞速发展对通信设备提出了越来越高的要求。通信设备的体积不断减小,通信频带不断向宽频段、高频段发展,推动了作为通信系统中的关键部件天线的小型化和宽带化的发展。因此高性能小型宽带天线的研制己成为一个紧迫且具有重大理论和实际意义的课题。本文阐述了目前通信系统小型宽带天线的设计理论、限制及国内外研究现状,对小型宽带天线的研究内容如下: 第一,设计多种新型超宽带(UWB)天线结构,包括小型分形超宽带天线和全向带阻超宽带天线。本文对分形的基本理论、构造方法以及分形在天线设计中的应用特点做简单的说明,引入了分形几何概念,利用分形技术的自相似性和空间填充性来实现小型超宽带天线的设计。实验结果验证了该天线工作带宽可完全覆盖UWB应用所需的3.1GHz到10.6GHz频段。另外,本文对带阻超宽带天线进行了研究。在带阻超宽带天线的设计中,给出一种倒梯形超宽带天线的设计过程,在此超宽带天线结构上开一倒梯形缝隙来实现频率从5GHz到6GHz范围内的阻带功能,为了改善方向图的全向性,将平面带阻天线拓展成立体结构,设计了具有全向性的带阻超宽带天线。 第二,用进化算法对小型超宽带天线进行设计。为了节省人工调节天线参数的时间,本文采用遗传算法(GA)与时域有限差分方法(FDTD)相结合,在已知的基本结构上,通过遗传算法优化天线结构参数,同时提出了一种适合于优化超宽带天线和带阻超宽带天线的适应度函数,由时域有限差分方法计算适应度函数值,优化设计了一种频率范围从3GHz到11GHz的超宽带天线。为了在有限的尺寸上设计出高性能的超宽带天线,本文用二维遗传算法(2-D GA)对超宽带天线和带阻超宽带天线进行自动设计,并设计了两款小型超宽带贴片天线。为了克服遗传算法收敛速度慢的缺陷,本文还采用二维遗传算法和二进制粒子群算法(BPSO)相结合自动设计了一小型的超宽带天线,加工测试结果显示此超宽带天线在相对介电常数为2.65的介质板上24mm×24mm的面积内实现了几乎在3.1GHz-10.6GHz频带范围内小于1.5的驻波比特性。 第三,本文利用金属反射板反射电磁波提高增益原理设计了两种天线阵列,包括用于无线局域网(WLAN)系统的小型可重构天线阵列,和用于卫星通信系统的宽带天线阵列。在用于WLAN系统的可重构天线阵列的设计中,天线不仅可以实现方向图全向/定向转换,而且还可用于多入多出(MIMO)系统中的方向图分集。在用于卫星通信系统的宽带天线组成的阵列设计中,比较了两种阵列单元组阵的结果,表明本论文设计的分形天线结构实现的阵列带宽及增益都要优于传统圆形贴片单元组成的阵列。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨彬;焦永昌;赵青;王锋;;一种新型带阻超宽带单极天线的仿真设计[J];微波学报;2010年S1期
2 王盼盼;曹祥玉;马嘉俊;;基于SRR结构具有陷波特性的超宽带天线[J];电讯技术;2010年10期
3 任术刚;刘扬;;一种超宽带蝴蝶结槽天线的设计研究[J];科技传播;2010年15期
4 张昕;黎雅辉;李文兴;李迎松;;一种基于分形结构的UWB天线的设计[J];应用科技;2009年05期
5 解俊;龚书喜;赵青;张磊;;具有3.4/5.5GHz双阻带特性的单极子超宽带天线[J];电子科技;2011年04期
6 肖志文;卢万铮;何建国;马嘉俊;;一种平面超宽带天线的优化设计及其分析[J];微波学报;2006年04期
7 穆丹;姜弢;;一种矩形分形超宽带天线的研究[J];装备环境工程;2008年01期
8 周锋;钱祖平;彭川;韩继伟;;具有陷波特性的可重构超宽带天线设计[J];军事通信技术;2010年01期
9 丁宸聪;王忍;;一种新型超宽带单极套筒天线[J];通信对抗;2010年04期
10 杨莘元,赵春晖;一种超宽带圆极化折线栅天线电磁特征分析[J];制导与引信;1995年02期
11 常文革;超宽带合成孔径雷达方程研究[J];系统工程与电子技术;2002年09期
12 刘小龙,王向晖,汪文秉,蒋延生;单极性亚纳秒脉冲激励口径的辐射特性[J];强激光与粒子束;2003年11期
13 蒋鸿雁,龙云亮;实现小型超宽带天线的新方法[J];中山大学学报(自然科学版);2003年01期
14 杨国敏;金荣洪;耿军平;何蔚;房志江;吴琦;丁敏;芮贤义;;基于开环谐振结构的超宽带天线设计[J];电波科学学报;2008年02期
15 张文梅;陈雪;韩国瑞;陈新伟;;平面超宽带天线的设计与研究[J];电波科学学报;2008年02期
16 李春晓;郑正奇;;单层超宽带微带贴片天线的设计与分析[J];电脑知识与技术;2008年36期
17 张可儿;屈瑞;张安学;蒋延生;;一种具有陷波特性的超宽带天线的研究[J];太原理工大学学报;2009年06期
18 李迎松;苏畅;牛朝;杨晓冬;刘乘源;;一种基于分形结构的超宽带天线研究[J];系统仿真技术;2010年02期
19 毕丹宏;喻志远;张传达;;双阻带特性的超宽带平面宽槽天线研究[J];通信与信息技术;2011年02期
20 涂升;焦永昌;宋跃;张福顺;张铮;;一种具有陷波特性的Vivaldi天线设计[J];电波科学学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周旺;李迎松;刘乘源;姜弢;;共面波导馈电的超宽带天线的研究[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
2 刘健;;可重构带陷型超宽带天线设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
3 张学勇;刘少斌;李春早;卞博锐;;基于分形技术的超宽带天线[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
4 李东超;傅光;张志亚;阎亚丽;陈曦;;一种新型的双陷波特性超宽带天线的设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
5 王锋;黄丘林;史小卫;庞诚;;一种小型共面波导馈电H型枝节超宽带天线设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
6 王健;张福顺;弓金刚;盖硕;杨亚兵;;一种微带馈电的双阻带超宽带天线设计[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
7 张卫兵;焦永昌;陈川;;一种新型紧凑超宽带槽天线[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
8 何晓阳;陈琦;杨春;周邦华;;基于单个CSRR结构的超宽带天线[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
9 钟玲玲;栗换彩;章飚;李鹏;;超宽带圆片单极天线的带宽特性分析[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
10 易超龙;朱四桃;樊亚军;;一种测量超宽带天线辐射中心的时域方法[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁敏;小型化宽带天线的研究[D];上海交通大学;2010年
2 严忠民;小型化超宽带天线及其阵列设计[D];中国科学技术大学;2012年
3 刘建军;无线多频通信系统超宽带天线研究[D];上海大学;2010年
4 杨光;可控带宽的陷波超宽带天线研究[D];华南理工大学;2012年
5 刘文坚;平面超宽带天线及其阵列研究[D];华南理工大学;2010年
6 李文涛;超宽带天线设计及共形阵列综合研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 钟玲玲;超宽带圆片天线及其小型化研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 张金平;超宽带天线及其阵列研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 张春青;小型化脉冲及超宽带天线的研究[D];北京交通大学;2008年
10 陈美娥;脉冲天线、超宽带天线及其阵列研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尤丽娜;超宽带天线的研究与设计[D];安徽大学;2010年
2 何云红;超宽带天线的研究与设计[D];中国计量学院;2012年
3 余飞;新型平面超宽带天线设计[D];湖南大学;2010年
4 胡业芳;小型超宽带天线的设计和研究[D];安徽大学;2010年
5 杜立新;超宽带天线技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 王雄;新型超宽带天线及阵列的研究与应用[D];电子科技大学;2010年
7 郑志安;小型平面超宽带天线研究[D];华南理工大学;2010年
8 单坤;时域小型超宽带天线的研究与设计[D];电子科技大学;2011年
9 邓辉;具有陷波特性超宽带天线的研究与设计[D];华东交通大学;2012年
10 杨祁;超宽带天线新型应用与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;ITU增加全球WLAN频带[N];计算机世界;2003年
2 北京理工大学 陈劲松;5GHz频带无线上网成热点[N];计算机世界;2000年
3 ;802.11h协助WLAN共享频带[N];网络世界;2004年
4 ;科胜讯推出首个四频带GSM功放模块[N];人民邮电;2001年
5 本报记者 郭志铭 通讯员 国广;由“跳水赛”到“挑战赛”[N];科技日报;2000年
6 本报记者 郭志铭 通讯员 国广;由“跳水赛”到“挑战赛”[N];科技日报;2000年
7 IDC分析员:Shiv K.Bakhshi、Jason Smolek;3G、WLAN、Bluetooth:是敌是友?[N];计算机世界;2002年
8 刘新;“蓝牙”——无线世界的曙光[N];国际商报;2000年
9 黄绍平;高速上网 另辟蹊径[N];网络世界;2000年
10 张志刚;感知无线电加强WLAN智能[N];中国计算机报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978