无线通信系统中多频、宽带及小型化天线的研究

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现代移动通信和无线通信的飞速发展,对通信设备提出了更高的要求。天线作为通信系统中不可或缺的组成部分,其性能的好坏直接关系到系统的通信质量。近几年,天线的多频段、小型化及宽频带技术受到特别的关注。本文的主要工作概括为;1.设计了一种三频印刷WLAN/WiMAX单极子天线。天线的辐射元为正面加载垂直枝节的矩形环和背面的L型枝节,该L型枝节通过金属化过孔与正面的矩形环连接。调节天线的各个参数,使得矩形环能够工作在WLAN的低频和高频,L型枝节工作在中频,因此天线能够覆盖WLAN/WiMAX的频段。实验证明该天线不仅满足了阻抗带宽的要求,同时具有良好的辐射特性。2.设计了一个小型印刷GPS圆极化天线。天线采用双层结构,下层为天线的馈电部分,上层为主要的辐射元,采用50的同轴探针对该天线进行馈电。下层为一沿对角线放置的矩形贴片,上层为背部加载电容片的印刷十字交叉振子。同轴探针的中心对称位置为一与其尺寸相同的金属化过孔,上部的辐射元与下面的馈电部分形成一个阻抗变化器。调节天线的各个参数,天线能够工作在GPS的1.5754GHz频段。3.设计了一个100-400MHz的笼型中馈全向天线。该天线具有较宽的阻抗带宽和方向图带宽。天线的两端为笼型圆柱,中间为不对称双锥,连接上下锥体的是螺旋短截线。结构的不对称性,改善了天线的全向辐射特性,特别是解决了通常全向天线在工作频段高端出现裂瓣或凹陷的问题;引入的螺旋短截线,在不破坏天线全向辐射特性的同时,减小了天线的尺寸。并且以该天线为单元,仿真了一个具有较高增益的二元阵列天线。
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