發(fā)布時間：2020-11-10 03:56

　　 在無線通信系統(tǒng)中,天線作為電信號和電磁波之間的能量變換器件,廣泛應(yīng)用于各種無線通信設(shè)備中。隨著4G LTE(Long Term Evolution)移動通信技術(shù)的快速發(fā)展,以及無線移動終端的發(fā)展趨向于小型化,設(shè)計能夠覆蓋多個LTE頻段的小型化天線逐漸成為業(yè)內(nèi)研究的熱點。本文對天線的多頻段技術(shù)和小型化技術(shù)進行了深入的研究,在利用多輻射枝節(jié)技術(shù)產(chǎn)生多頻段的基礎(chǔ)上,采用了L型雙輻射枝節(jié)結(jié)構(gòu)和加載寄生貼片技術(shù)設(shè)計了一種多頻段小型化微帶天線。本文首先設(shè)計了能夠覆蓋TD-LTE工作頻段(1880-1920MHz,2300-2390MHz和2555-2655MHz)的L型雙枝節(jié)微帶天線,實現(xiàn)了微帶天線的多頻段應(yīng)用。在L型雙枝節(jié)微帶天線的基礎(chǔ)上,添加一種改進L型寄生貼片。本文在L型寄生貼片的末端增加了一塊矩形輻射貼片,使得輻射枝節(jié)和寄生貼片之間的耦合電容增大,增加了天線的有效電長度并縮小了天線的尺寸,從而使天線面積有效縮減了40%。在添加了改進L型寄生貼片的基礎(chǔ)上,增加了一根短輻射枝節(jié)以修正加載寄生貼片所帶來的天線的頻率偏移。本文設(shè)計的天線符合TD-LTE無線技術(shù)對天線工作頻段和帶寬的要求,設(shè)計過程中使用了ANSOFT HFSS 15.0電磁仿真軟件對天線的設(shè)計進行了優(yōu)化和改進,并對結(jié)果進行了仿真驗證。最后將本文設(shè)計的天線制成實物,并通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和微波暗室對天線進行了測試。論文設(shè)計的天線面積為32×15 mm~2,采用厚度為1mm的FR4介質(zhì)板材,天線占用的空間較小,能夠很好地集成到無線設(shè)備中。實測結(jié)果表明,天線在TD-LTE頻段的峰值增益在4dBi以上,效率大于70%。本文設(shè)計的多頻段LTE微帶天線在性能上基本達到了設(shè)計指標要求,在無線通信領(lǐng)域具有一定的工程使用價值。
【學位單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN822;TN929.5
【部分圖文】：

來越多的無線頻段由于現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展而獲得了大備增多而帶來的頻段堵塞現(xiàn)象，越來越多的無線設(shè)備要求能利用率。所以天線多頻段技術(shù)的研究是必然的，不僅能夠節(jié)源的利用效率。下面本文將對常見的幾種微帶天線的多頻段射枝節(jié)加載技術(shù)輻射枝節(jié)產(chǎn)生一個諧振頻率，而多枝節(jié)輻射技術(shù)的本質(zhì)是將組合，每個枝節(jié)產(chǎn)生一個諧振頻率，即多個枝節(jié)就使天線產(chǎn)段中，短枝節(jié)對應(yīng)高諧振頻率，長枝節(jié)對應(yīng)低諧振頻率，在個輻射枝節(jié)在起作用。尺寸和功率之間的關(guān)系，采用多輻射枝節(jié)技術(shù)[25-28]的多頻段限制。這種方法設(shè)計的天線一般尺寸較大，不利于天線的小思路直接清晰，因此是多頻段天線設(shè)計中最常用的方法。

東南大學工程碩士學位論文[25]中就采用多分枝輻射技術(shù)設(shè)計了一款可以工作在GSM和LTE頻段的線布局簡單緊湊，每個枝節(jié)分別對應(yīng)不同的輻射頻率，此外還加載了寄線大小的前提下，修正了天線的工作頻率和優(yōu)化了輻射特性，如圖 2-1多層輻射貼片疊加結(jié)構(gòu)輻射貼片疊加結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法是采用多層介質(zhì)板和多層輻射貼片進行疊采用不同的介電常數(shù)，再利用多層貼片結(jié)構(gòu)構(gòu)成多個諧振器，從而產(chǎn)生。其中輻射貼片的工作頻段是由其電長度所決定的，不同的輻射貼片由過耦合饋電的方式進行饋電。下圖是這類天線的基本結(jié)構(gòu)。

圖 2-13 文獻[32]中的 C 型耦合饋電的多頻段天線導(dǎo)是利用在介質(zhì)基片的一個面上制作出中心導(dǎo)體帶，并在面，這樣就夠成了共面波導(dǎo)，又被稱作共面微帶傳輸線圖 2-14 共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖
【參考文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 史志瑋;小型化寬帶多層微帶貼片天線研究[D];西南交通大學;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 景躍騏;多頻段LTE手機天線研究[D];西安電子科技大學;2014年

2 王剛;應(yīng)用于無線局域網(wǎng)的多頻微帶天線研究與設(shè)計[D];哈爾濱工程大學;2013年

3 張欽欣;微帶天線的小型化技術(shù)研究[D];西安電子科技大學;2012年

本文編號：2877440