探針饋電貼片天線的建模及濾波天線設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2017-04-13 06:13
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【摘要】:微帶天線在現(xiàn)代無(wú)線通信領(lǐng)域中得到了廣泛的研究與發(fā)展,是由于其制造簡(jiǎn)單、剖面低和易與射頻微波電路集成等特點(diǎn)。為了設(shè)計(jì)的方便以及減小天線設(shè)計(jì)誤差,天線的設(shè)計(jì)方法需要與理論分析相結(jié)合。集總元件等效電路法不僅計(jì)算簡(jiǎn)單、快速和精確,而且為天線的工作機(jī)理提供了一種清晰的物理思路。隨著無(wú)線通信日益增長(zhǎng)的需求,天線需要與其他電路集成在一個(gè)設(shè)備里己成為射頻前端的主流設(shè)計(jì)方法。把天線和濾波器集成到一起構(gòu)成同時(shí)具有輻射和濾波功能的單一器件,這種器件被稱(chēng)為濾波天線。本文首先概述了微帶天線的研究現(xiàn)狀,緊接著簡(jiǎn)要介紹了微帶天線和濾波器的一些基本理論,包括微帶天線的饋電方式、理論分析方法和一些電參數(shù)。然后介紹了濾波器的基本理論以及設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的性能參數(shù)。其次,利用經(jīng)典集總元件等效電路法對(duì)工作于2.4GHz的探針饋電的矩形微帶天線進(jìn)行等效建模,通過(guò)理論分析和仿真,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電路的阻抗特性與實(shí)際天線在較寬頻帶內(nèi)的一致性。同時(shí)針對(duì)該探針饋電結(jié)構(gòu)的窄帶特點(diǎn),采取了Γ型匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)微帶天線的帶寬進(jìn)行拓寬,采取r型的匹配網(wǎng)絡(luò)后將天線的阻抗帶寬從36.5MHz增加到了92.8MHz,證明了該方法的有效性。最后,為實(shí)現(xiàn)等效電路的寬帶性,本文提出了一種新的集總元件等效電路法一部分接入法對(duì)探針饋電的貼片天線進(jìn)行建模,這種方法能使等效電路中的元件與物理模型具備更多的合理對(duì)應(yīng)關(guān)系,此等效電路的特點(diǎn)是其端口特性能夠在比較寬的頻率范圍內(nèi)與物理模型保持一致。為了驗(yàn)證該等效模型,以濾波器綜合理論和所提出的等效電路模型為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一個(gè)中心頻率為2.4GHz,且具有二階巴特沃斯帶通濾波器響應(yīng)的濾波天線,其中用提取好的2.4GHz探針饋電矩形微帶貼片天線等效電路模型取代濾波器的末級(jí)諧振回路和端口。整個(gè)濾波天線的等效電路仿真結(jié)果與其物理結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果相當(dāng)吻合,經(jīng)實(shí)測(cè)得到的反射系數(shù)、方向圖和增益也與仿真結(jié)果一致。
【關(guān)鍵詞】:探針饋電貼片天線 等效電路 部分接入法 帶寬 濾波天線
【學(xué)位授予單位】:山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN822
【目錄】:
- 中文摘要8-9
- ABSTRACT9-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究的背景及意義11-12
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和主要貢獻(xiàn)14-15
- 參考文獻(xiàn)15-19
- 第二章 基礎(chǔ)理論19-27
- 2.1 引言19
- 2.2 微帶天線19-24
- 2.2.1 微帶天線的饋電方式19
- 2.2.2 微帶天線的分析理論19-22
- 2.2.3 微帶天線的基本電參數(shù)22-24
- 2.3 濾波器的基本理論24-25
- 2.3.1 濾波器的概述24
- 2.3.2 濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)24-25
- 參考文獻(xiàn)25-27
- 第三章 探針饋電貼片天線的建模及其帶寬的展寬27-39
- 3.1 引言27
- 3.2 Γ網(wǎng)絡(luò)阻抗變換27-30
- 3.3 探針饋電貼片天線的等效電路提取30-32
- 3.3.1 天線的結(jié)構(gòu)30
- 3.3.2 天線的等效電路模型30-31
- 3.3.3 天線等效電路參數(shù)的提取31-32
- 3.4 天線等效電路模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證32-34
- 3.5 采用Γ型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)天線帶寬的展寬34-36
- 3.5.1 展寬天線帶寬的理論分析34-36
- 3.5.2 展寬天線帶寬的驗(yàn)證36
- 3.6 結(jié)論36-37
- 參考文獻(xiàn)37-39
- 第四章 部分接入法對(duì)饋電結(jié)構(gòu)建模及其在濾波天線中的應(yīng)用39-54
- 4.1 引言39
- 4.2 部分接入進(jìn)行阻抗變換39-41
- 4.3 采用部分接入法對(duì)探針饋電貼片天線的等效電路提取41-45
- 4.3.1 天線的等效電路提取以及參數(shù)確定41-43
- 4.3.2 天線等效電路提取實(shí)例43-45
- 4.4 濾波天線的綜合設(shè)計(jì)實(shí)例45-51
- 4.4.1 帶通濾波器的等效電路45-46
- 4.4.2 濾波天線等效電路及結(jié)構(gòu)的確定46-47
- 4.4.3 濾波天線的設(shè)計(jì)結(jié)果47-51
- 4.5 結(jié)論51-52
- 參考文獻(xiàn)52-54
- 第五章 總結(jié)與展望54-56
- 5.1 工作總結(jié)54
- 5.2 未來(lái)展望54-56
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及參與的科研項(xiàng)目56-57
- 致謝57-58
- 個(gè)人簡(jiǎn)況及聯(lián)系方式58-59
- 承諾書(shū)59-60
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 劉建軍;無(wú)線多頻通信系統(tǒng)超寬帶天線研究[D];上海大學(xué);2010年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 許昭;小型化及多頻帶天線設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2010年
本文關(guān)鍵詞:探針饋電貼片天線的建模及濾波天線設(shè)計(jì),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):302979
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