小型化及雙頻天線的分析與設計.pdf

1、天線作為無線通信系統(tǒng)中的重要部件之一，其性能好壞直接關系到系統(tǒng)的通信質量。無線通信技術的飛速發(fā)展對終端天線提出了更高的要求，天線的小型化和雙頻在近幾年受到特別的關注。 本文首先介紹了微帶天線和單極天線的基本原理和特點，并對計算電磁學中常用的數(shù)值計算方法做了總結和分析。 本文重點用矩量法分析了氣球升空天線，同時對雙頻平面倒L天線做了改進，提出了用于無線局域網(wǎng)的C形雙頻天線和立體m形單極天線。 目前，短波無線通信系統(tǒng)

2、中用到的天線多是單極天線，由于短波的波長較長，因此單極天線的尺寸很大。為了適應天線小型化以及天線與短波無線通信平臺共形的要求，氣球升空天線應運而生。氣球升空天線主要由特制氣球以及充放氣裝置組成：將原來棒狀的天線振子改用金屬導帶來代替，并采用金屬涂層的工藝將金屬導帶涂于特制氣球的內部；特制氣球通過軟性氣管與充放氣裝置連接，通過對氣球進行充氣和放氣實現(xiàn)對天線的利用和回收。矩量法是一種分析線天線的經(jīng)典的方法，它將天線的內外問題統(tǒng)一于天線上面的

3、電流分布。將矩量法應用于氣球升空天線的分析，首先求解氣球升空天線各條金屬導帶上面的電流分布，進而可以研究氣球升空天線的阻抗特性和輻射特性。 雙頻平面倒L天線的主要組成有兩部分：水平部分和垂直部分，通過改變水平或者垂直部分的形狀和尺寸可以改變雙頻平面倒L天線的兩個諧振頻率以及它們的頻率比。新提出的雙頻平面倒L天線通過改變天線的水平部分的形狀來控制該雙頻天線的頻率比。改進的雙頻平面倒L天線采用圓邊貼片，可以使天線的輻射邊的長度固定，

4、固定輻射邊長度可以使天線的饋線設計更加簡單。實驗結果表明：該天線在兩個諧振頻率上都具有較好的阻抗特性和較好的寬邊輻射特性，適合用于雙頻無線通信。 用于無線局域網(wǎng)的C形雙頻天線的設計采用延長電流路徑與多個諧振單元相結合的方法。天線主要有兩個正交的“C”形單極子組成，因此天線具有兩個端口并且具有分集的功能。天線的兩個端口采用微帶線進行直接饋電，天線的接地部分進行了優(yōu)化設計用來降低天線的兩個端口之間的耦合度。通過測試得到的結果可以看到