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实用平面小型化可重构天线

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近年来，随着无线通信领域的飞速发展，通信系统对天线性能的要求越来越高。传统天线性能稳定，但是功能单一，在很多场合下难以满足要求。智能天线中的方向图可重构天线，可以满足通过改变方向图以适应周遭环境变化，可以提高天线信噪比，降低天线能耗，拥有实际的市场价值。 本文介绍了一款新型平面实用小型化电子可控寄生阵列辐射天线，目的在于实现天线方向图的可重构。通过对不同相位的交叉偶极子辐射电场的理论分析，发现在水平面上均可以产生线性极化波，而且当相位恰好正交时，天线可以辐射在水平面上均匀的线性极化波。根据该特性来设计平面正交交叉偶极子。从八木天线中获得启发，将正交交叉偶极子作为天线的激励元，同时通过引向元和反射元结构，来控制天线辐射方向图。同时本文提出了简单实用的适用于该天线的阻抗匹配方法，即通过控制基板顶层和底层的矩形贴片面积来控制天线容值，进而控制天线的阻抗匹配。 为了验证这些理论分析，设计、仿真、制造并测试了一款谐振于 2.45GHz 的天线。天线采用微带天线结构。实际提出两种适用于该频段的驱动单元结构，扇形和风车状结构，由于扇形结构增益较低，通过仿真确定采用风车状结构。同时通过 PCB 打板设计来降低天线制作成本。天线为低剖面平面天线，尺寸为0.61λ0×0.61λ0×0.013λ0。通过对pin二极管的通断，实现了天线3dB主瓣宽度90°和180°的方向图可重构。当天线主瓣宽度为180°时，天线相对带宽为27.7%，当天线主瓣宽度为90°时，天线相对带宽为7.7%。由于该天线尺寸紧凑，结构简单，便于实现，制作成本低廉，因此在无线通信应用中具有广阔的前景。

著录项

  • 作者

    张星宇;

  • 作者单位

    电子科技大学;

  • 授予单位 电子科技大学;
  • 学科 电子与通信工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 陈志璋;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类
  • 关键词

    平面小型化;

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