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基于IEEE802.11b（WLAN）标准的一种新型微带天线设计与实现

作　者: 瞿秧华
导　师: 娄淑琴
学　校: 北京交通大学
专　业: 光通信与移动通信
关键词: 微带天线离散端口 CST WLAN
分类号: TN822
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 131次
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内容摘要

在信息通信领域,无线通信技术发展最快、应用最广的一种通信技术,已深入到人们生活和工作的各个方面。无线通信采用空中无形存在的电磁波作为传输媒介,通过天线接收/发送电磁信号。天线作为无线通信系统的一个重要的组成部分,其特性对系统的性能有不可轻视的影响,微带天线拥有体积小,重量轻,低剖面,能有与载体共形且不破坏载体的机械结构等优点,在军用和民用上都有很广泛的应用,但是微带天线也有比如带宽窄、增益低等缺点,如何克服微带天线带宽窄、馈电发射损耗大、可靠性低等缺点成为目前微带天线急需解决的问题。本论文以研制宽带微带天线为目标,从微带天线的设计入手,设计出两种性能良好的宽带微带天线,并完成了天线的实验制作及测试工作。本文重点研究了微带天线的理论、设计与实现,并学习了二种电磁仿真软件-CST与HFSS,结合这二种仿真软件的优劣,改进了前人的模型,区别于传统的微带天线馈电方式,采用离散端口馈电天线,仿真设计出了二款新型的WLAN天线,这二款天线图形各不相同,基片材料和厚度均不相同,但都能有效的扩展微带天线的带宽,满足设计的最基本的要求和目标,它们也各有各的优点和缺点。在仿真顺利完成的基础上,选取了实际中最通用最便宜的材料,FR4,制作了天线实物,运用网络分析仪、ETS对实物进行了测量,并不断的改进,最终得到的实物能很好的满足设计要求,很大程度上验证了仿真的准确性,亦能有效的克服了微带天线带宽窄的缺陷。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-11
1 引言  11-14
  1.1 选题背景及意义  11-12
  1.2 微带天线的研究进展  12
  1.3 本文工作的主要内容  12-14
2 微带天线理论  14-26
  2.1 天线类型  14
  2.2 天线属性  14-26
    2.2.1 增益  14-15
    2.2.2 阻抗与S参数  15
    2.2.3 极性  15-18
    2.2.4 带宽及其扩展技术  18-21
    2.2.5 馈电网络  21-25
    2.2.6 天线阵列  25-26
3 微带天线的分析方法  26-43
  3.1 微带天线的理论分析方法  26-28
    3.1.1 传输线法  26-27
    3.1.2 腔模理论  27
    3.1.3 积分方程法  27-28
  3.2 微带天线的数值分析方法  28-31
    3.2.1 有限积分法与矩量法(MOM)  28-30
    3.2.2 有限元法与FDTD法  30-31
  3.3 微波仿真软件介绍  31-37
  3.4 CST与HFSS详解  37-39
  3.5 无线通信系统中的微带天线  39-43
    3.5.1 WLAN  41-42
    3.5.2 WIMAX与WIFI  42
    3.5.3 Bluetooth  42-43
4 微带天线的仿真与制作  43-57
  4.1 微带天线的仿真  44-51
    4.1.1 微带天线的仿真设计  44-46
    4.1.2 天线仿真结果与分析  46-49
    4.1.3 微带天线优化设计  49-51
  4.2 微带天线的制作  51-55
  4.3 误差分析  55-57
5 结论  57-58
参考文献  58-61
学位论文数据集  61

基于IEEE802.11b（WLAN）标准的一种新型微带天线设计与实现

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