隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對無線通信設(shè)備提出了越來越高的要求,不僅要在體積上實(shí)現(xiàn)小型化,還要在性能上實(shí)現(xiàn)多功能化。因此,天線和濾波器作為射頻系統(tǒng)的必要器件,不僅需要實(shí)現(xiàn)小型化和集成化,同時(shí)還需要具有多頻/寬頻帶特性。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是根據(jù)所需的設(shè)計(jì)指標(biāo),先分別單獨(dú)設(shè)計(jì)好天線和濾波器,然后利用阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)將設(shè)計(jì)好的天線和濾波器進(jìn)行級聯(lián)設(shè)計(jì)。但是阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)不僅會(huì)增大系統(tǒng)的體積還會(huì)降低系統(tǒng)的性能。因此,為了滿足系統(tǒng)要求的小型化特性,我們需要將濾波器和天線集成設(shè)計(jì)成濾波天線。另一方面,由于頻率可重構(gòu)天線具有連續(xù)或離散可調(diào)頻能力,所以用同一天線輻射單元可以實(shí)現(xiàn)多頻/寬頻帶特性。本論文是在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“濾波器-天線一體化設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用研究”支持下,開展關(guān)于濾波天線與頻率可重構(gòu)濾波天線的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究。本文的主要內(nèi)容可以概括為三個(gè)方面:1.在研究經(jīng)典微波諧振器諧振特性和天線單元輻射特性的基礎(chǔ)上,利用耦合帶通濾波器綜合設(shè)計(jì)方法,對雙頻帶通濾波器和雙頻天線的集成設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,并設(shè)計(jì)出一款工作在WLAN頻段的雙頻濾波天線。在雙頻濾波天線設(shè)計(jì)中,雙頻天線單元起輻射作用的同時(shí),也可被看作雙頻濾波器的最后一階諧振單元。通過優(yōu)化仿真,使得雙頻濾波天線能夠在WLAN頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配。從性能上可以看出,雙頻濾波天線的反射系數(shù)與增益曲線分別類似于濾波器的回波損耗和插入損耗曲線。因此,該雙頻濾波天線不僅可以實(shí)現(xiàn)輻射性能,而且還具有良好的濾波特性。2.據(jù)調(diào)研所知,目前關(guān)于頻率可重構(gòu)天線的研究大多集中于窄帶頻率可重構(gòu)。在本文中,我們研究并設(shè)計(jì)了“寬帶-窄帶”可調(diào)的頻率可重構(gòu)濾波天線。通過選用合適的輻射單元、濾波器結(jié)構(gòu)和射頻開關(guān),設(shè)計(jì)了一款三端口頻率可重構(gòu)濾波天線。研究結(jié)果證明所設(shè)計(jì)的頻率可重構(gòu)濾波天線不僅可以實(shí)現(xiàn)寬帶到窄帶的頻率可調(diào),而且在工作頻帶內(nèi)能夠保持穩(wěn)定的輻射特性。此外,當(dāng)天線工作在窄帶狀態(tài)時(shí),集成的帶通濾波器還能提供良好的濾波特性。3.基于上述研究工作,進(jìn)一步設(shè)計(jì)了一款基于頻率可重構(gòu)饋電網(wǎng)絡(luò)的濾波天線。通過控制PIN二極管的通斷狀態(tài)選擇不同的RF路徑,使得饋電網(wǎng)絡(luò)可以從寬帶響應(yīng)切換到窄帶響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)了天線從寬帶到窄帶狀態(tài)的頻率可調(diào)特性。此外,集成的帶通濾波器提供了良好的濾波特性。由于PIN二極管是加載在饋電網(wǎng)絡(luò)中的,其直流偏置電路對天線輻射單元產(chǎn)生的影響不大,使得天線在工作頻帶內(nèi)能夠保持穩(wěn)定的輻射特性。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN822
【部分圖文】：

頻率可重構(gòu)濾波縫隙天線及其反射系數(shù)曲線圖

圖 2.3 頻率可重構(gòu)準(zhǔn)八木折合振子天線結(jié)構(gòu)圖[57]010 年，西安電子科技大學(xué)的秦培元在文獻(xiàn)[57]中提出了一款具有連續(xù)和離構(gòu)特性的端射微帶準(zhǔn)八木天線設(shè)計(jì)。天線結(jié)構(gòu)圖如圖 2.3 所示，通過采用變?nèi)荻䴓O管或離散調(diào)諧的 PIN 二極管去控制折疊偶極子的有效電長度，從

2.4 具有可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路天線結(jié)構(gòu)圖n Li 等人在文獻(xiàn)[58]中提出了一款具有 2.4 所示，頻率可重構(gòu)天線是通過沿著，我們選擇使用共面波導(dǎo)饋送加載變
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本文編號(hào)：2866830