学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电可重构天线的研究

作　者: 梅塞德
导　师: 朱守正
学　校: 华东师范大学
专　业: 无线电物理
关键词: 圆极化可重构 PIN二极管天线设计输入阻抗单极子天线性能辐射方向图辐射损耗接地状态
分类号: TN820
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 531次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电可重构天线技术是近几年来新出现的天线设计技术。电可重构天线能够以非机械的控制方式改变天线的关键特性，如天线的辐射方向图、极化、辐射损耗、输入阻抗和进行天线调谐等，因此有着广泛的发展前景。本论文主要讨论了几种新的电可重构天线设计方法。研究内容涵盖了在可重构天线设计中受到关注的各种问题，从理论分析、设计到测试结果，从基础理论到各种应用。本文所作的主要工作及创新点主要有以下几点： 1、给出了单馈可重构双极化、双频圆型贴片微带天线的设计原则，并且分析了各种参数对天线性能的影响。 2、提出了一种设计可重构单馈圆极化环形微带天线的新方法。通过在圆形贴片内开一等臂长十字缝隙，利用两个PIN二极管来控制缝隙一定部位的短路与开路，同时用探针馈电可实现天线的左旋圆极化或右旋圆极化。这种新的设计概念同样适用于方形圆极化微带天线。研制了一个性能良好的可重构圆极化圆形贴片微带天线。 3、提出了一种设计可重构单馈双频圆极化圆形贴片微带天线的新方法。其双频工作可通过在圆形贴片内开一等臂长的十字缝隙，利用两个PIN二极管来控制一定部位的短路与开路来实现。用一对在贴片两端的短截线来调谐天线的圆极化性能。研制了一个具有良好性能的双频可重构圆极化圆形贴片微带天线。 4、研制了一种新型的多频带天线，它由4×4的微带贴片天线阵构成。这种天线可工作在多个隔离的频段(S／X／Ku波段)，实现了宽频带或双频带。并且给出了天线的设计步骤及测试结果。 5、提出了一种简单的波束可控的电可调控天线结构。天线由八个无源单极子阵元和一个有源折合振子构成，工作在2.1GHz。为了实现波束可控，可用开关控制无源单极子的接地状态来改变其阻抗和电流分布。给出了该天线在来波方向估计振的应用。此天线可在天线的方向图、输入阻抗等参数不变的情况下，使波束在360°范围内变化。它不需要通常相控阵所需的许多射频放大器、相移器和复杂的馈电结构，而达到相控位阵天线类似的效果。这种可重构天线可用于无线通讯中需波束扫描的领域。6、提出一种具有圆对称结构的光子带隙(P BG)结构，并设计了一个应用这种PBG结构的圆极化可重构天线。仿真结果证明，相比于尺寸相同但不具有PBG结构的圆极化可重构天线，天线的阻抗带宽和轴比(AR)带宽都得到较大改进。

全文目录

Abstract  5-12
Contents  12-15
Abbreviations  15-17
List of Figures  17-21
List of Tables  21-22
1 Introduction  22-29
  1.1 Motivation  22-25
  1.2 Objectives and Contributions  25-27
  1.3 Outline  27-29
2 Literature Review  29-46
  2.1 Microstrip Patch Antenna  29-31
  2.2 Circular Polarization Techniques  31-32
  2.3 Antenna Size Reduction  32-34
  2.4 Antennas Diversity  34-37
  2.5 Electronically Reconfigurable Antenna  37-45
  2.6 Conclusion  45-46
3 Introduction to The Concept of Reconfigurable Antenna  46-58
  3.1 Introduction  46-47
  3.2 Basic Concept of Reconfigurable Circular Microstrip Antenna  47-57
    3.2.1 Reconfigurable Circular Microstrip Patch Antenna for Dual Frequency Dual Polarization Operation  47-52
    3.2.2 Frequency Ratio Control  52-54
    3.2.3 Input Impedance Tuning  54-57
  3.3 Conclusion  57-58
4 Reconfigurable Microstrip Antennas for Polarization Diversity  58-74
  4.1 Introduction  58-59
  4.2 Antenna Structure  59-61
  4.3 Simulated and Experimental Results  61-66
  4.4 Reconfigurable Square Microstrip Antenna for Polarization Diversity  66-68
  4.5 Reconfigurable Circular Microstrip Patch Antenna with Lumped Element  68-72
  4.6 Conclusion  72-74
5 Reconfigurable Design for Circular Polarization Dual-band Operation  74-90
  5.1 Introduction  74-75
  5.2 Antenna Structure and Principle  75-77
  5.3 Design and Results  77-80
  5.4 Reconfigurable Square Microstrip Patch Antenna  80-88
    5.4.1 Circular Polarization Operation Using the Two Stubs  81-85
    5.4.2 Antenna Design and Results  85-88
  5.5 Conclusion  88-90
6 Reconfigurable Multi-band Antenna  90-98
  6.1 Introduction  90-91
  6.2 Antenna Design  91-92
  6.3 Simulated and Experimental Results  92-97
  6.4 Conclusion  97-98
7 Reconfigurable Parasitic Antenna Arrays  98-107
  7.1 Introduction  98-100
  7.2 Electronically Reconfigurable Antenna Array  100-103
  7.3 Direction Finding using the Reconfigurable Array  103-106
  7.4 Conclusion  106-107
8 Application of PBG structure to Reconfigurable Antennas  107-118
  8.1 Introduction  107-110
  8.2 Application of PBG Structure to Circular Polarization Patch Antenna  110-117
    8.2.1 Description of PBG Structure and the Antenna  110-113
    8.2.2 Results  113-117
  8.3 Conclusion  117-118
9 Conclusions and Future Work  118-121
  9.1 Conclusions  118-119
  9.2 Future work  119-121
    9.2.1 Reconfigurable antennas  119
    9.2.2 PBG structures  119-121
References  121-133

电可重构天线的研究

内容摘要

全文目录

相似论文