学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

射频前端小型化无源器件的研究与设计

作　者: 王雯雯
导　师: 张文梅
学　校: 山西大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线通信系统极化分集天线微带巴伦小型化双频
分类号: TN802
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 89次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

目前,随着无线通信技术的发展,无线通信设备正朝着小型化、低成本、低功耗和多功能的方向发展。无源器件的小型化和高性能是这一目标的必备条件之一。同时多径衰落、频谱拥挤、噪声干扰等问题大大影响了数据率的提高,分集天线为系统小型化和高可靠性提供了新的解决途径。本论文主要研究了小型化极化分集天线和小型化微带巴伦,以及双频带巴伦,论文的主要工作包括的以下内容：首先,介绍了无线通信中的分集技术和小型化技术,以及天线和巴伦的一些基础理论。还介绍了巴伦的测量方法及天线的几种数值分析方法。其次,根据这些理论,第三章提出了一种小型化极化分集天线,该天线由两个方向相互垂直的T形天线单元实现线性极化分集,通过在接地板上开L形的槽,实现了天线的小型化,并且提高了两个端口的隔离度。所实现的天线是传统T形微带天线体积的57%。仿真和测量结果表明,该天线工作在2.4GHz,两个端口上的回波损耗小于-10dB的带宽均大于30%,两端口隔离度基本在-20dB以下。增益最大可以达到4.345dBi。接着,提出一种双频的微带巴伦。双频微带巴伦结构是采用枝节法来实现双频的,用中间最宽的微带线Line来控制巴伦的频率,它的长度为四分之一波长。为了实现双频,在输入端口处加了分枝,由分枝产生新的谐振来控制巴伦的低频。仿真和测试结果表明,所实现的巴伦工作在1.57GHz和2.4GHz频段上,回波损耗小于-lOdB时,该巴伦相对带宽约为56%。S21和S31在工作频段上基本是等幅反相的,表明输出端达到了平衡输出。最后,提出一种小型化微带巴伦的结构。通过加入短路探针,使巴伦频率降低,实现了小型化。同时,由于短路探针的加入,打破了原来输出端口之间的平衡,因此,在端口2处接地板上开了个矩形小槽,用来抵消这种不平衡,使输出端的幅度和相位达到稳定和平衡。本文仿真了2.4GHz和5.20Hz两种小型化微带巴伦。谐振频率为2.4GHz的巴伦总面积大小为17.5mm×18mm。仿真结果表明,巴伦反射损耗小于-lOdB的工作频段为1GHz-3.42GHz,相对带宽为100.4%。在谐振频率上,两输出端口幅度差0.03dB,相位差176.98度,基本达到了幅度相等,相位相反的平衡要求。谐振频率为5.2GHz的巴伦总面积为9.5mm×10mm。仿真结果表明,巴伦反射损耗小于-10dB的工作频段为2.96-6.68GHz,相对带宽为71.7%。在谐振频率上,两输出端口幅度差0.05dB,相位差179.8度,基本达到了幅度相等,相位相反的平衡要求。

全文目录

中文摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
第一章绪论  12-22
  1.1 课题的研究背景及意义  12-13
  1.2 无线通信中的分集技术  13-14
  1.3 天线的小型化技术  14-16
    1.3.1 增加介电常数  14-15
    1.3.2 加载技术  15
    1.3.3 曲流技术  15-16
  1.4 微带巴伦的简介及研究进展  16-17
  1.5 本文的研究内容和主要贡献  17-18
  参考文献  18-22
第二章天线及巴伦的基础理论  22-31
  2.1 天线的基本电参数  22-24
  2.2 天线的数值分析方法  24-26
  2.3 巴伦的基本原理及分类  26-28
    2.3.1 巴伦的基本原理  26
    2.3.2 巴伦的分类  26-28
  2.4 巴伦测量方法分析  28-29
  2.5 本章小结  29
  参考文献  29-31
第三章小型化极化分集天线的研究与设计  31-41
  3.1 引言  31-33
    3.1.1 分集技术的介绍  31-32
    3.1.2 分集技术的种类  32-33
  3.2 天线的几何模型  33-34
  3.3 天线的设计与分析  34-36
  3.4 仿真和测试结果分析  36-39
  3.5 本章小结  39
  参考文献  39-41
第四章小型化微带巴伦的研究与设计  41-52
  4.1 引言  41
  4.2 双频微带巴伦  41-45
    4.2.1 巴伦的结构  41-42
    4.2.2 巴伦的设计与分析  42-43
    4.2.3 仿真及测试结果分析  43-45
  4.3 小型化微带巴伦  45-49
    4.3.1 巴伦的结构  45-46
    4.3.2 巴伦设计与分析  46-47
    4.3.3 仿真结果分析  47-49
  4.4 本章小结  49-50
  参考文献  50-52
第五章器件制作工艺及测试系统  52-57
  5.1 无源器件的制作过程  52
  5.2 S参数测试系统  52-54
  5.3 天线测试系统  54-56
    5.3.1 测量设备及原理  54-55
    5.3.2 辐射方向图的测量  55
    5.3.3 天线增益的测量  55-56
  参考文献  56-57
第六章结束语  57-58
攻读硕士期间发表论文及参与研究项目  58-59
致谢  59-60
个人简历  60-62

射频前端小型化无源器件的研究与设计

内容摘要

全文目录

相似论文