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小型多波段微带天线的设计方法

作　者: 吴利刚
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: 小型化多波段微带天线电流路径
分类号: TN822
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

近年来,移动终端大量采用内置天线,且功能日益强大,因此对天线的多网络覆盖能力和天线小型化提出了更高的要求。蜂窝通信网、无线局域网等通信网络的工作频段相差较大,如何使天线具有多波段覆盖能力,同时具有足够小的尺寸是内置天线设计中的一大难题。微带天线以其体积小、低轮廓、制造成本低廉等优点受到广泛关注,其中贴片天线与印刷单极子天线这两类内置天线的小型化、多波段设计是本文研究的重点。本文深入研究了电流路径法在微带天线设计中的应用。首先,立足于增加电流路径可增加谐振频率的基本理论,提出在贴片天线上开多条缝隙或在印刷单极子天线上加设多条振子以获得多波段的设计方法;其次,深入研究了弯折电流路径对谐振频率的影响,从而创新性的提出弯折电流路径不仅可以减小天线物理尺寸,还能在弯折处产生新的较高的谐振频率,从而形成更多的波段;最后,本文利用这种方法设计了一款加载不规则折线槽的紧凑型四波段贴片天线,其尺寸仅为30×20×8mm~3,较好地覆盖了GSM、DCS、WLAN的多个波段。本文的天线设计与性能均使用电磁仿真软件HFSS模拟,该软件基于有限元数值算法,假设了理想的空间环境和边界条件,因此准确度较为可靠,足以得到一些基本规律。本文对各种天线的分析、仿真结果主要基于回波损耗、增益、带宽、方向图等参数。

小型多波段微带天线的设计方法

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