介質(zhì)諧振器天線及寬帶印刷縫隙天線研究.pdf

1、近年來(lái),介質(zhì)諧振器天線(DRA)和寬帶印刷縫隙天線由于其良好的性能受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。介質(zhì)諧振器天線具有頻帶寬、效率高及激勵(lì)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn),在毫米波段中具有良好的應(yīng)用前景。寬帶印刷縫隙天線以其低剖面、加工簡(jiǎn)單以及易于與電路集成等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代無(wú)線通信中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)介質(zhì)諧振器天線及寬帶印刷縫隙天線進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,所取得的主要研究成果為:
　　 1.對(duì)寬帶印刷縫隙天線進(jìn)行了研究。針對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)的要求,提出了一種覆蓋I

2、MT-2000、WiMAX和WLAN等頻段的共面波導(dǎo)饋電的寬帶印刷縫隙天線。通過(guò)改變縫隙和共面波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)天線的諧振頻率,再引入一段阻抗變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶阻抗匹配。還提出了一種微帶饋電的超寬帶橢圓形印刷寬縫天線,通過(guò)調(diào)整橢圓形縫隙和橢圓環(huán)形貼片長(zhǎng)短軸的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶阻抗匹配。
　　 2.對(duì)寬帶介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究?；谌N展寬帶寬的方法,即引入空氣層減小介質(zhì)諧振器天線的內(nèi)在Q值,選擇合適的空氣層厚度使之工作于輻射特性類

3、似的多種模式,以及在饋線末端加六邊形枝節(jié)對(duì)介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行阻抗匹配,設(shè)計(jì)了一種縫隙耦合饋電的寬帶圓柱形介質(zhì)諧振器天線。采用月牙形印刷單極天線與介質(zhì)諧振器的混合結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種共面波導(dǎo)饋電的超寬帶介質(zhì)諧振器天線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這兩種介質(zhì)諧振器天線具有良好的寬帶性能。
　　 3.對(duì)寬帶圓極化及高隔離度雙線極化介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究。提出了一種環(huán)形縫隙耦合饋電的寬帶圓極化介質(zhì)諧振器天線。利用介質(zhì)諧振器天線和環(huán)形縫隙的雙諧振工作得到

4、寬帶圓極化特性,并加入匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了寬帶阻抗匹配。提出了一種覆蓋5.2GHz WLAN頻段的高隔離度雙線極化矩形介質(zhì)諧振器天線。采用探針與縫隙分別對(duì)兩個(gè)端口饋電實(shí)現(xiàn)了高隔離度,并通過(guò)雙探針等幅反相饋電技術(shù)避免了單個(gè)探針饋電的方向圖不對(duì)稱性。
　　 4.對(duì)小型化介質(zhì)諧振器天線進(jìn)行了研究。介紹了幾種小型化介質(zhì)諧振器天線的設(shè)計(jì)方法,并對(duì)其中的一種方法加以改進(jìn),設(shè)計(jì)出一種改進(jìn)型小型化介質(zhì)諧振器天線。通過(guò)與多個(gè)天線的對(duì)比表明,使用金屬柱代

5、替金屬面來(lái)減小天線的尺寸能避免輻射方向圖畸變,降低交叉極化電平。
　　 5.對(duì)高增益介質(zhì)諧振器天線直線陣列進(jìn)行了研究。基于矩形介質(zhì)諧振器天線高次模的分析結(jié)果,選取一種高增益介質(zhì)諧振器天線單元,設(shè)計(jì)了一個(gè)8單元高增益介質(zhì)諧振器天線直線陣列。分析了陣列間距對(duì)天線陣增益的影響,通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)該介質(zhì)諧振器天線直線陣列的增益要高于相同口徑的微帶貼片天線直線陣列。最后,結(jié)合饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際加工了一個(gè)8單元介質(zhì)諧振器天線直線陣列的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?實(shí)測(cè)結(jié)果