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应用于WLAN的小型化双频宽带微带天线研究
作 者: 彭超
导 师: 安翔
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 电磁场与微波技术
关键词: 无线局域网(WLAN) 小型化 宽频带 双频段 微带天线
分类号: TN822
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
无线局域网(WLAN)是连接通信网络与终端设备的桥梁。随着无线局域网技术的发展,无线局域网(WLAN)在生活和工作中的应用越来越广泛,发挥的作用越来越大。针对无线局域网的各项标准,研制适用于无线局域网通信网络要求的天线非常具有实际意义,本文的目标就是设计满足WLAN IEEE802.11a/b/g标准要求的WLAN天线。无线局域网的特性决定了它对天线有特殊的要求,根据这些要求,WLAN天线应该具有小型化、宽频带、双频段的特性。而且还要低剖面,易共形,方便集成到微波集成电路中。微带天线具有体积小、重量轻、成本低、剖面低、易共形等优点,而且还可以方便地实现天线的小型化、宽频带和多频段,能够达到无线局域网天线的所有要求,是用来实现无线局域网天线非常理想的选择。本文在对国内外相关文献的基础上,通过对微带天线的大量分析和仿真,针对无线局域网(WLAN)IEEE802.11a/b/g标准的要求,提出了三款微带天线:一款印刷偶极子天线,通过对天线臂的开槽,使天线具有两个臂,以达到天线双频段工作的效果,利用巴伦馈电达到天线小型化、宽频带的目的;两款平面单极子天线,其中一款利用两个非对称的臂实现双频工作,另一款是利用双“G”型对称结构的单极子天线,这样不但可以使天线双频段工作,还可以使天线获得良好的辐射方向图,利用共面波导馈电可以减小天线的体积,方便集成到微波集成电路中去。论文对天线的结构进行了理论分析,并借助电磁仿真软件对天线进行了仿真优化设计,然后根据优化尺寸对天线进行了加工测试,结果表明,仿真结果与实测结果基本吻合,均能达到无线局域网各项标准的要求。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-13 1.1 研究背景和意义 7 1.2 无线局域网应用 7-8 1.3 无线局域网的标准 8-10 1.3.1 IEEE 802.11 协议 8-9 1.3.2 蓝牙(Bluetooth)技术 9-10 1.3.3 HomeRF 技术 10 1.4 无线局域网天线的发展 10-11 1.5 论文章节安排 11-13 第二章 微带天线基本理论 13-27 2.1 微带天线的结构 13-18 2.1.1 微带贴片天线 14-16 2.1.2 微带振子天线 16 2.1.3 微带缝隙天线 16-17 2.1.4 微带行波天线 17-18 2.2 微带天线工作原理 18-23 2.2.1 微带天线的辐射机理 18-19 2.2.2 微带天线的分析方法 19-23 2.3 偶极与单极天线 23-26 2.3.1 偶极与单极天线的辐射机理 23-25 2.3.2 单/偶极天线的平面化发展 25-26 2.4 本章小结 26-27 第三章 天线的馈电方式和小型化宽带多频技术 27-37 3.1 微带天线的馈电方式 27-28 3.1.1 微带线馈电 27 3.1.2 同轴线馈电 27-28 3.1.3 电磁耦合型馈电 28 3.2 微带天线的小型化技术 28-30 3.2.1 高介电常数法 28-29 3.2.2 短路加载法 29 3.2.3 曲流法 29-30 3.2.4 分形曲线技术 30 3.3 微带天线的宽频带技术 30-31 3.3.1 考虑介质基片的影响 30-31 3.3.2 修改等效电路 31 3.3.3 附加阻抗匹配网络 31 3.4 微带天线的多频带技术 31-34 3.4.1 多片法 32 3.4.2 多模单片法 32-33 3.4.3 加载单片法 33-34 3.5 应用实例 34-37 3.5.1 天线的小型化宽频带技术 35-36 3.5.2 天线多频带技术 36-37 第四章 宽带、双频、小型WLAN 天线的设计 37-51 4.1 宽带、双频、小型印刷偶极子天线的分析与设计 37-44 4.1.1 天线的结构与分析 37-39 4.1.2 天线的设计与仿真 39-41 4.1.3 天线的性能分析 41-43 4.1.4 天线的总结 43-44 4.2 宽带、双频、小型微带单极子天线的分析与设计 44-51 4.2.1 微带单极子天线设计实例一 44-47 4.2.2 微带单极子天线设计实例二 47-50 4.2.3 天线的总结 50-51 第五章 结束与展望 51-52 致谢 52-55 参考文献 55-56 研究成果 56-57
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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
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