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小型化多频段超宽带微带天线的研究与设计

张猛  
【摘要】: 无线通信的发展正在给天线的设计带来了越来越多的挑战,在移动通信和卫星通信领域,人们普遍追求小型化多频段的天线以实现更好地集成度和更低的成本,而随着集成度的增加,当多频天线难以满足通信终端的带宽需求时,超宽带天线应运而生。微带天线由于其重量轻、体积小、成本低、易于和载体共形、易于和微波电路集成等优点,能够很好地满足小型化多频段以及超宽带的需求,因此得到了越来越广泛的研究和应用。 本文首先介绍了微带天线的理论分析方法和数值分析方法,并总结了微带天线小型化、多频段以及展宽频带的各种技术。然后,通过对一种H型微带天线的多频原理进行研究,总结出一组用于计算对称型结构微带天线谐振频率的公式,并利用该公式设计了两款双频微带天线:适用于TD-SCDMA通信的H型双频天线和适用于WiMAX/WLAN通信的双E型双频天线。最后,针对超宽带无线通信的需求,本文设计了一款具有多个抑制带的小型化超宽带共面天线,该天线具有3.05GHz-23.8GHz的阻抗带宽,符合FCC颁布的商用超宽带标准,另外,其所具有的三个抑制带分别为3.4-4.0GHz、4.92-6.0GHz以及7.8-8.6GHz,覆盖了WiMAX的3.4-3.7GHz频段、WLAN的5.15-5.825GHz频段以及ITU规定的8.025-8.4GHz卫星通信频段,能够抑制来自这三个无线通信系统的信号干扰,具有较大的工业应用价值。


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