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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。

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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