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移动终端天线的研究与设计

作　者: 任炜
导　师: 刘元安
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 小型化多频段宽频带微带天线 PIFA
分类号: TN828.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 262次
引　用: 3次
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内容摘要

现代无线通信技术的发展方向是通信系统的日趋小型化和高度集成化。对移动终端的微带天线的研究已成为一个重要方向并得到广泛关注。其研究主要集中在以下几个方面：小型化，宽频带，多频带。论文总结研究了移动终端天线小型化，多波段，宽频带众多技术和方法，将多种技术有机地结合到一起，并设计出了实用、易于制作的新型微带天线。论文的主要工作在于：首先，研究了微带天线的小型化，多频段和宽频带技术，指出了多种技术混合应用实现新型小型化多频段微带天线的可能性。其次，将不同的技术恰到好处地结合起来，设计出性能优良的天线模型，具体包括：1)提出了一种U形槽、折线槽与短路带三者联合加载实现小型化多频段微带天线的设计思路和研究方法；2)以此为基础设计出一种工作在2.65GHz／8.2GHz的小型化多频段微带天线，并对其进行仿真分析和测试，验证了理论研究工作的合理性和可行性；3)在前2.65GHz／8.2GHz的小型化多频段微带天线的基础上，进一步深入研究，加入了电容加载技术，完成了工作在900MHz／1800MHz的小型化双频段微带天线的设计。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-11
  1.1 研究背景  9
  1.2 小型化多波段天线研究的内容和现状  9-11
第二章微带天线理论与研究方法  11-17
  2.1 微带天线基础理论  11-12
  2.2 微带贴片天线辐射原理  12-13
  2.3 矩形微带天线的设计步骤  13-14
  2.4 微带天线的分析方法  14-16
    2.4.1 传输线模型法  14-15
    2.4.2 谐振腔模型法  15
    2.4.3 全波理论  15-16
  2.5 本章小结  16-17
第三章微带天线的小型化、多频段及宽带技术的研究  17-26
  3.1 微带天线小型化技术  17-20
    3.1.1 采用高介电常数或高导磁率材料作基片  17-18
    3.1.2 改变贴片的几何形状或贴片表面开槽  18
    3.1.3 加载短路针或电阻  18-19
    3.1.4 有源加载  19-20
  3.2 微带天线的多频技术  20-22
  3.3 微带天线宽带技术  22-25
    3.3.1 选择合适的介质基片与贴片  22-23
    3.3.2 阻抗匹配技术  23-24
    3.3.3 以天线结构的改变展宽微带天线带宽  24-25
      3.3.3.1 双频段—宽频带合成法  24-25
      3.3.3.2 附加寄生贴片、电磁耦合馈电  25
  3.4 本章小结  25-26
第四章利用缝隙加载、短路带加载与终端电容加载实现小型化双频段微带贴片天线的研究  26-34
  4.1 概述  26
  4.2 平面倒F天线(Planar Invert-F Antenna)  26-27
  4.3 平面倒F型天线特性分析  27-30
  4.4 缝隙加载  30-32
    4.4.1 利用U型缝隙加载实现多波段工作  30-31
    4.4.2 其它形式的缝隙加载  31-32
  4.5 电容加载  32-33
  4.6 本章小结  33-34
第五章 2.65GHz和8.2GHz小型化双频段平面倒F天线的设计与测试  34-47
  5.1 概述  34
  5.2 带U形槽和折线槽的平面倒F天线的设计与改进  34-37
    5.2.1 U形槽加载的平面倒F天线的基本形式  34-36
    5.2.2 天线优化的思路  36-37
  5.3 对带U形槽和折线槽的平面倒F天线的仿真优化与性能分析  37-43
    5.3.1 优化参数的选取与设置  37-38
    5.3.2 基础模型的设计及天线性能参数的仿真  38
    5.3.3 贴片长度L对天线谐振频率的影响  38-39
    5.3.4 缝隙的宽度对天线性能的影响  39-40
    5.3.5 短路带的宽度S对天线谐振频率的影响  40-41
    5.3.6 U形槽纵向长度L_1对天线谐振频率的影响  41-42
    5.3.7 折线槽枝节的数量对谐振频率的影响  42
    5.3.8 对仿真优化结果的分析  42-43
  5.4 2.65GHz和8.2GHz小型化双频段平面倒F天线的实现与测试  43-46
    5.4.1 天线几何参数  43
    5.4.2 2.65GHz和8.2GHz小型化双频段平面倒F天线的实现  43-45
    5.4.3 天线的测试  45-46
  5.5 本章小结  46-47
第六章 900MHz和1800MHz小型化双频段微带天线的设计  47-54
  6.1 电容加载技术在微带天线上的应用  47-49
    6.1.1 电容加载对谐振频率的影响  47-48
    6.1.2 对电容加载的PIFA天线性能的仿真和分析  48-49
  6.2 900MHz和1800MHz小型化双频段微带天线的实现  49-53
    6.2.1 天线的几何参数  49-51
    6.2.2 900MHz和1800MHz小型化双频段微带天线的性能仿真  51-53
  6.3 本章小结  53-54
第七章成果与总结  54-56
  7.1 论文主要贡献  54-55
  7.2 进一步工作展望  55-56
主要参考文献  56-59
致谢  59-60
攻读学位期间发表的学术论文  60

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