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超宽带天线的研究与分析

作 者: 王崇花
导 师: 徐立勤
学 校: 南京邮电大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: 超宽带 超宽带技术 超宽带天线 微带天线 陷波特性
分类号: TN822.8
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


近年来,随着无线通讯产品的普及,超宽带(UWB:ultra-wideband)技术快速发展。2002年2月,FCC批准了UWB技术用于民用领域,并将3.1 ~ 10.6 GHz频带范围作为其工作频段,使得UWB系统的设计和应用在学术和工业领域成为无线通信的焦点。UWB天线结构简单、成本低、带宽宽、数据传输速率高、功耗低,作为UWB无线通信系统不可或缺的基本组成部分成为天线领域的研究热点。微带天线以其剖面低、体积小、重量轻、易于其他微波电路集成,便于实现平面化、小型化等优点被广泛应用于商业通信系统。本文以新型多边形UWB微带天线为研究对象,进行了仿真分析和优化设计,所做的主要工作有:首先,简单介绍了UWB技术和UWB天线的相关知识。其次,展宽参考天线的频带:1)选取参考天线的几个主要参数进行优化;2)在优化完成后的天线的辐射贴片上开一个大矩形槽;3)在接地板边缘对称的开两个较小的矩形槽。最后,实现天线的陷波:1)根据参考天线的陷波方法,对优化后的天线进行陷波,抑制UWB通信系统与窄带通信系统之间潜在的相互干扰;2)在具有陷波功能的天线馈线上开一个小矩形槽,优化天线的阻带特性,并进一步展宽阻抗带宽;3)在馈线上开两个小矩形槽,改善天线的低频特性。综上所述,论文在原有新型多边形UWB天线的基础上,进行了仿真分析和优化设计,很好的改善了原天线的阻抗带宽,并实现了双陷波,具有一定的实际意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 课题的研究背景及意义  8-9
  1.2 超宽带技术概述  9-12
    1.2.1 超宽带技术简介  9-11
    1.2.2 超宽带与窄带系统的共存  11-12
  1.3 仿真软件简介  12-13
  1.4 本文的主要工作及安排  13-15
    1.4.1 论文的主要工作  13-14
    1.4.2 论文章节安排  14-15
第二章 超宽带天线的理论基础  15-34
  2.1 引言  15
  2.2 天线的主要参数  15-19
    2.2.1 窄带天线的基本技术参数  15-19
    2.2.2 超宽带天线的两个特性参数  19
  2.3 天线的分类和微带天线  19-23
    2.3.1 天线的分类  19-20
    2.3.2 微带天线  20-23
  2.4 超宽带天线概述  23-33
    2.4.1 超宽带天线简介  23-29
    2.4.2 超宽带天线的分析方法  29-31
    2.4.3 超宽带天线的设计要求  31-32
    2.4.4 超宽带微带天线的陷波技术  32-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 新型超宽带微带天线的设计思路  34-42
  3.1 引言  34
  3.2 新型超宽带微带天线的研究分析  34-37
    3.2.1 天线介质基板的确定  34
    3.2.2 天线馈电方式的选择  34-35
    3.2.3 参考天线的选取  35-37
  3.3 参考天线的仿真分析  37-41
    3.3.1 天线仿真分析的参考标准  37
    3.3.2 参考天线的仿真结果  37-41
    3.3.3 新型超宽带微带天线的优化设计  41
  3.4 本章小结  41-42
第四章 新型超宽带微带天线的宽带化设计  42-50
  4.1 多边形超宽带印刷天线的参数优化  42-46
  4.2 优化辐射贴片和接地板  46-49
    4.2.1 改变辐射贴片结构  46-48
    4.2.2 改变接地板结构  48-49
  4.3 本章小结  49-50
第五章 新型超宽带微带天线的陷波设计  50-61
  5.1 天线的陷波  50-53
  5.2 天线实现单陷波后的优化  53-55
    5.2.1 在馈线上开一个小矩形槽  53-55
    5.2.2 在馈线上开两个小矩形槽  55
  5.3 天线的双陷波  55-60
    5.3.1 双陷波的实现  55-57
    5.3.2 天线实现双陷波后的优化  57-60
  5.4 本章小结  60-61
第六章 全文总结与展望  61-62
  6.1 全文总结  61
  6.2 存在的问题和展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 天线 > 天线:按波段和波的传播方式分 > 宽频带和超宽频带天线
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