本文關(guān)鍵詞：60GHz寬帶天線設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著時(shí)代的發(fā)展,現(xiàn)有的通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊�。能夠達(dá)到Gbps傳輸速率的短距無線通信技術(shù)已經(jīng)成為了通信領(lǐng)域的重要研究方向。寬帶天線在這種短距無線通信系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性的作用。縫隙耦合微帶天線由于其體積小,重量輕的優(yōu)勢(shì),有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。作為60GHz射頻收發(fā)機(jī)項(xiàng)目的一部分,本文針對(duì)射頻收發(fā)機(jī)中不可或缺的寬帶天線進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用在60GHz收發(fā)機(jī)中的寬帶天線,使用PCB工藝實(shí)現(xiàn)。天線選用了縫隙耦合微帶天線這種結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)槭紫冗@種結(jié)構(gòu)的微帶天線能夠很容易地和有源電路進(jìn)行集成,其次在饋電電路和貼片之間的接地板能夠有效地避免饋電網(wǎng)絡(luò)的干擾。在確定了天線的結(jié)構(gòu)后,本文對(duì)天線的主要尺寸參數(shù)對(duì)天線的影響進(jìn)行了分析,并且據(jù)此對(duì)天線的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化從而得到了達(dá)到設(shè)計(jì)要求的天線陣元。在此基礎(chǔ)上,使用該天線陣元設(shè)計(jì)了一個(gè)四元的天線陣列,并且為了增加相同陣元之間的隔離度對(duì)天線陣列進(jìn)行了改良。最終繪制了天線的版圖,實(shí)現(xiàn)了天線的制作,并對(duì)天線的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,得到了達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。目前國(guó)外的很多基于60GHz短距無線通信的技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟并且已經(jīng)開始進(jìn)入市場(chǎng),而我國(guó)這方面的研究還相對(duì)比較落后。因此這方面的研究對(duì)我國(guó)的毫米波無線通信方面的研究至關(guān)重要,而作為收發(fā)機(jī)中的重要模塊,寬帶天線有著非常重要的作用。由此可知本文的工作有著很大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：微帶天線 縫隙耦合 PCB 寬帶 60 GHz
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN822
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 60GHz短距無線通信的研究背景及其意義9-13
• 1.1.1 60GHz短距無線通信的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)10-12
• 1.1.2 60GHz短距無線通信的發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.1.3 60GHz短距無線通信的應(yīng)用方向12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外寬帶天線的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)13-14
• 1.3 本次設(shè)計(jì)使用的天線結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)14-15
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排15-17
• 第二章 天線的基本原理17-35
• 2.1 天線發(fā)展歷程17
• 2.2 天線的基本原理17-19
• 2.2.1 天線的輻射原理17-18
• 2.2.2 天線的分類18-19
• 2.3 天線的主要性能參數(shù)19-24
• 2.3.1 方向圖函數(shù)及方向圖19-20
• 2.3.2 天線的主瓣寬度、副瓣電平和前后比20-21
• 2.3.3 天線的方向性系數(shù)、效率和增益21-22
• 2.3.4 天線的輸入阻抗22-23
• 2.3.5 天線的帶寬23
• 2.3.6 天線的極化23-24
• 2.3.7 天線的等效噪聲溫度24
• 2.4 微帶天線的基本理論24-29
• 2.4.1 微帶天線的輻射原理24-25
• 2.4.2 微帶天線的分類25-26
• 2.4.3 微帶天線的饋電26-27
• 2.4.4 微帶天線的分析方法27-29
• 2.5 天線陣列的基本理論29-34
• 2.5.1 二元天線陣29-30
• 2.5.2 N元均勻直線天線陣30-32
• 2.5.3 平面陣列天線32
• 2.5.4 陣列天線之間的互耦32
• 2.5.5 陣列天線的饋電方法32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 天線陣元的設(shè)計(jì)35-55
• 3.1 陣元結(jié)構(gòu)的確定35-38
• 3.2 原始尺寸的設(shè)計(jì)38-44
• 3.2.1 介質(zhì)板的選擇38-39
• 3.2.2 天線貼片的參數(shù)設(shè)計(jì)39-40
• 3.2.3 縫隙的設(shè)計(jì)40-42
• 3.2.4 反射層的設(shè)計(jì)42-43
• 3.2.5 饋電的設(shè)計(jì)43-44
• 3.2.6 天線的初始參數(shù)44
• 3.3 天線各個(gè)參數(shù)的優(yōu)化44-49
• 3.4 天線仿真結(jié)果分析49-50
• 3.5 天線測(cè)試方案50-53
• 3.5.1 天線巴倫的設(shè)計(jì)51-52
• 3.5.2 連接巴倫的天線測(cè)試結(jié)果52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 天線陣列的設(shè)計(jì)55-61
• 4.1 天線陣的設(shè)計(jì)55-56
• 4.1.1 陣列結(jié)構(gòu)的確定55-56
• 4.1.2 天線陣元間距的確定56
• 4.2 天線的建模和仿真56-58
• 4.2.1 天線陣的回波損耗56-57
• 4.2.2 天線陣的增益57-58
• 4.2.3 天線的效率58
• 4.3 天線隔離度優(yōu)化58-60
• 4.4 天線仿真結(jié)果分析60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 版圖設(shè)計(jì)及天線測(cè)試61-69
• 5.1 天線的版圖設(shè)計(jì)61-62
• 5.2 天線實(shí)物的測(cè)量和分析62-68
• 5.2.1 天線實(shí)物62
• 5.2.2 回波損耗和隔離度的測(cè)量62-64
• 5.2.3 天線增益的測(cè)量64-66
• 5.2.4 天線方向圖的測(cè)量66-67
• 5.2.5 測(cè)量的結(jié)果總結(jié)67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 論文總結(jié)69-70
• 6.2 工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

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本文編號(hào)：1040870