寬頻化微帶天線設計方法的研究.pdf

1、近年來隨著各種新的無線通信技術和理論被提出，并廣泛應用于無線通信設備中，無線通信行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展。日常生活中很多無線通信設備隨處可見，比如手機、藍牙、WLAN無線網卡、GPS導航等，而這些電子產品都需要天線來發(fā)送和接收通信信號。在無線通信系統(tǒng)中天線是控制通信信號發(fā)送與接收的關鍵器件，天線性能的優(yōu)劣會直接影響整個無線通信設備的品質以及通信系統(tǒng)質量。
　　天線中一個很重要的分支是微帶天線，與其他類型的天線相比，微帶天線因為其本身具

2、有成本較低、體積較小、重量較輕、易于集成以及電性能多樣化等優(yōu)點，在無線通信系統(tǒng)中被廣泛應用。所謂的微帶貼片天線其實是一種具有較高品質因數的諧振式天線。這也決定了微帶天線具有帶寬過窄的缺陷，本文主要是針對微帶天線的窄帶特性開展研究和設計工作的。
　　本文首先介紹了微帶天線的理論分析方法、數值分析方法以及天線的各種參數，與此同時研究分析了不同的展寬微帶天線的帶寬方法，然后針對影響微帶天線頻率帶寬的相關因素進行了細致的仿真和分析研究，討

3、論了不同形狀的輻射貼片對天線性能的影響，最后設計了兩層介質結構的U型槽微帶天線。
　　本文所做的工作主要有以下三個部分:
　　(1)依據微帶天線的基本設計理論確定了采用同軸饋電方式的中心工作頻率為2.45GHz矩形微帶貼片天線。通過改變介質基片的材料、介質基片的厚度、饋電點位置以及貼片天線長度，研究這些因素的改變對微帶天線帶寬等天線性能的影響。
　　(2)本文在中心頻率為2.45GHz的前提下，分別對矩形、圓形以及三角

4、形三種不同形狀的微帶貼片天線進行設計和仿真，通過分析這三種微帶貼片天線的回波損耗S11、饋電點位置、增益方向圖等仿真結果圖，討論輻射貼片形狀對微帶天線帶寬、增益和方向性等天線特性的影響。
　　(3)本文在矩形微帶貼片天線的基礎上，設計雙層介質結構的U型槽微帶天線，利用U型貼片開槽技術產生一個新諧振頻點，使這兩個高低諧振頻點互相接近，進而提高微帶天線的帶寬。另外，這種雙層介質結構，使介質基片的厚度增加，同時使等效介電常數降低，進一步