寬頻化微帶天線設(shè)計方法的研究.pdf

1、近年來隨著各種新的無線通信技術(shù)和理論被提出，并廣泛應(yīng)用于無線通信設(shè)備中，無線通信行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展。日常生活中很多無線通信設(shè)備隨處可見，比如手機(jī)、藍(lán)牙、WLAN無線網(wǎng)卡、GPS導(dǎo)航等，而這些電子產(chǎn)品都需要天線來發(fā)送和接收通信信號。在無線通信系統(tǒng)中天線是控制通信信號發(fā)送與接收的關(guān)鍵器件，天線性能的優(yōu)劣會直接影響整個無線通信設(shè)備的品質(zhì)以及通信系統(tǒng)質(zhì)量。
　　天線中一個很重要的分支是微帶天線，與其他類型的天線相比，微帶天線因為其本身具

2、有成本較低、體積較小、重量較輕、易于集成以及電性能多樣化等優(yōu)點，在無線通信系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。所謂的微帶貼片天線其實是一種具有較高品質(zhì)因數(shù)的諧振式天線。這也決定了微帶天線具有帶寬過窄的缺陷，本文主要是針對微帶天線的窄帶特性開展研究和設(shè)計工作的。
　　本文首先介紹了微帶天線的理論分析方法、數(shù)值分析方法以及天線的各種參數(shù)，與此同時研究分析了不同的展寬微帶天線的帶寬方法，然后針對影響微帶天線頻率帶寬的相關(guān)因素進(jìn)行了細(xì)致的仿真和分析研究，討

3、論了不同形狀的輻射貼片對天線性能的影響，最后設(shè)計了兩層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的U型槽微帶天線。
　　本文所做的工作主要有以下三個部分:
　　(1)依據(jù)微帶天線的基本設(shè)計理論確定了采用同軸饋電方式的中心工作頻率為2.45GHz矩形微帶貼片天線。通過改變介質(zhì)基片的材料、介質(zhì)基片的厚度、饋電點位置以及貼片天線長度，研究這些因素的改變對微帶天線帶寬等天線性能的影響。
　　(2)本文在中心頻率為2.45GHz的前提下，分別對矩形、圓形以及三角

4、形三種不同形狀的微帶貼片天線進(jìn)行設(shè)計和仿真，通過分析這三種微帶貼片天線的回波損耗S11、饋電點位置、增益方向圖等仿真結(jié)果圖，討論輻射貼片形狀對微帶天線帶寬、增益和方向性等天線特性的影響。
　　(3)本文在矩形微帶貼片天線的基礎(chǔ)上，設(shè)計雙層介質(zhì)結(jié)構(gòu)的U型槽微帶天線，利用U型貼片開槽技術(shù)產(chǎn)生一個新諧振頻點，使這兩個高低諧振頻點互相接近，進(jìn)而提高微帶天線的帶寬。另外，這種雙層介質(zhì)結(jié)構(gòu)，使介質(zhì)基片的厚度增加，同時使等效介電常數(shù)降低，進(jìn)一步