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平面滤波天线的研究与设计

姚志红  
【摘要】:天线与带通滤波器是无线通信系统中两个关键器件,其主要作用是将特定频率范围内的信号进行接收与发射,而阻断这个频率范围以外的信号,达到选择性传输的目的。将天线与滤波器集成设计成滤波天线,不仅省去传统设计中的匹配电路部分,减少了系统尺寸,而且同时具有天线的辐射特性与带通滤波器的高带外抑制能力,从总体上提高了无线通信系统的性能。将天线与滤波器进行集成设计的方法有很多,本文采用滤波器综合设计方法对滤波天线进行较深入的研究并设计了三种平面滤波天线,分别为:微带滤波天线、双频微带滤波天线和宽带滤波槽天线。论文第三章基于三阶与五阶带通滤波器设计了两款微带滤波天线,中心频率分别在2.06GHz和2.04GHz,相对带宽分别为2.33%和3.24%,两种滤波天线均展示了良好的性能,测试与仿真结果吻合较好。第四章主要是双频微带滤波天线的研究与设计,两个通带中心频率分别为2.03GHz和2.16GHz,相对带宽分别为1.58%和0.88%。第五章基于半波谐振器与四分之一波长谐振器设计了一款宽带滤波槽天线。上述两个滤波天线中心频率均在4.9GHz,相对带宽分别为18.96%和23.36%,测试结果与仿真结果吻合程度较好。本章的研究结果表明,平面槽天线是一个比较适合宽频带工作的天线。


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