宽带极化可重构天线的研究

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现代无线通信系统的多功能化以及超宽带使得可重构技术得到越来越多的重视。可重构天线能够根据实际需要动态地改变天线工作结构使得其工作特性发生改变,比一般的天线更具实用性,可以广泛用于无线通信等领域。常用的圆极化天线的带宽窄,其应用领域受到很大制约,所以宽带天线的研究价值相对就高些。本文就是在此背景下提出了具有宽带特性的极化可重构天线,主要工作如下。  1.这篇论文基于天线基本理论、偏置电路设计难点以及辐射单元的结构对可重构技术做了探索,了解其工作原理。总结分析了微带天线中实现宽带圆极化的方法。  2.第一款天线是宽带极化可重构缝隙天线,此天线采用共面波导馈电增大带宽,同时加入微扰单元。为了实现极化可重构特性,本文对T形结构加载PIN开关,使其变成非对称的馈电结构。通过二极管的通断实现天线的左右旋圆极化转换。天线仿真的反射系数小于-10dB的带宽为650MHz,约为27.1%。3dB轴比带宽为220MHz,约为9.2%。增益为6.73dB。  3.第二款在最经典的E型天线的基础上加以改进提出了一种宽带极化状态可重构的E型天线。这个天线的轴比带宽比较大。利用E型的两个缝隙处二极管开关通断来改变铜片的电流流向实现极化可重构。为增加天线轴比带宽,对天线四个角进行切角处理以引入微扰。天线小于-10dB反射系数带宽是280MHz,相对于中心频率2.4GHz的相对带宽约为11.67%。天线最大增益为8.67dB。3dB轴比带宽500MHz,约为20.83%。轴比带宽比较大,中心频率处的轴比为1.1dB,所设计的这款可重构天线极化性能非常好。  4.每款设计的最后都做了相应的实物同时对产品性能进行了测试,最后测量结果和用HFSS软件仿真的性能结果吻合良好,证明本文提出的极化可重构技术是可行的。
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