感性加載的小型化天線和極寬帶天線分析與設(shè)計(jì).pdf

1、作者簡(jiǎn)介鞏冰，陜西西安人。2000年畢業(yè)于空軍工程大學(xué)，獲學(xué)士學(xué)位。2006年進(jìn)入西安電子科技大學(xué)碩士研究生班學(xué)習(xí)，2007年獲得直博資格。2013年12月獲西安電子科技大獲工學(xué)博士學(xué)位。導(dǎo)師：尹應(yīng)增老師主要研究方向：天線小型化、極寬帶天線、微波射頻電路等。代表性成果及經(jīng)歷：已在ProgressinElectromagneticsResearch，Microwave&RFIETMicrowavesAntennasandPropagati

2、onIEEEAntennasandPropagationMagazine等權(quán)威、核心刊物和國(guó)際重要學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表學(xué)術(shù)論文數(shù)篇。BingGong，WasbominXi’an，ShaanxiProvince，Chinain1978HereceivedhisBAinAirForceUniversityXi’all，Chinain2000，thePhDdegreeinElectromagnetics&MicrowaveTechnologyfrom

3、XidianUniversityXi’anChinainDecember2011HisadvisorisProfessorYmYingzenginXidianUniversityHisresearchinterestsincludeMiniatureAntennas，UltrawidebandAntennasandMicrowave&RFCircuitsHehaspublishedresearchpapersinrefereedinte

4、rnationaljournalsandconferences，suchasProgressinElectromagneticsResearch，Microwave&RFIETMicrowavesAntennasandPropagation，IEEEAntennas，PropagationMagazineandCECNet2012andSOon摘要摘要隨著科技的飛速發(fā)展，無(wú)論軍用還是民用的通信設(shè)備均要求盡量減小體積，增加通信設(shè)備功能，而

5、作為通信設(shè)備的最重要部件之一的天線，其小型化和寬帶化設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前天線設(shè)計(jì)的重要方面。但由于天線電性能指標(biāo)非常依賴天線結(jié)構(gòu)尺寸，一旦天線尺寸縮小，就會(huì)帶來(lái)天線帶寬、效率、方向性、品質(zhì)因數(shù)等指標(biāo)的惡化。因此如何在實(shí)現(xiàn)天線小型化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成天線帶寬擴(kuò)展，并且不影響天線方向性和其它各性能指標(biāo)，就是本文研究的主要內(nèi)容。在天線小型化的設(shè)計(jì)思路中有很多技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)，但是目前的技術(shù)多是以專門減小天線物理尺寸或者說(shuō)降低天線諧振頻率為設(shè)計(jì)目標(biāo)的。

6、這樣，在實(shí)現(xiàn)了天線小型化的同時(shí)，卻破壞了其它性能指標(biāo)，因此無(wú)法滿足現(xiàn)代通信系統(tǒng)所必須的綜合指標(biāo)要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)天線進(jìn)行感性加載的方式實(shí)現(xiàn)小型化目的，同時(shí)利用改善饋電的方法拓展工作頻帶進(jìn)行了一定的研究，并對(duì)采用不同形式帶阻結(jié)構(gòu)形成具有陷波特性的極寬帶天線進(jìn)行了探討。具體工作如下：本文首先總結(jié)了各種形式天線在小型化過(guò)程之中主要使用的幾種技術(shù)，綜合了目前最常見(jiàn)的幾類超寬帶天線，從超寬帶天線的各種指標(biāo)到超寬帶天線的各種類型介紹

7、，包括全向天線、方向性天線、多頻段天線、全頻段天線、以及其它幾種特殊使用環(huán)境中的各類超寬帶天線。對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)天線小型化和寬帶化設(shè)計(jì)過(guò)程之中研究現(xiàn)狀進(jìn)行回顧，建立本文對(duì)天線小型化和寬帶化設(shè)計(jì)的總體概念。從天線小型化的基本概念和基本性能指標(biāo)入手，結(jié)合在天線小型化設(shè)計(jì)過(guò)程之中的不同之處，找到了天線在小型化設(shè)計(jì)中需要注意的特殊的性能指標(biāo)?？偨Y(jié)歸納了天線小型化設(shè)計(jì)中目前幾種主要的分析方法，將這幾種分析方法進(jìn)行對(duì)比，并在后續(xù)進(jìn)行天線小型化設(shè)計(jì)中綜

8、合對(duì)比使用。l、研究并設(shè)計(jì)了不同形式的通過(guò)感性加載實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)的幾種天線。首先對(duì)采用感性加載減小天線物理尺寸的理論進(jìn)行了分析，并將這個(gè)理論具體應(yīng)用在天線最為普遍的形式之一——對(duì)稱振子天線中。將采用的感性負(fù)載具體形式確定為短路套筒后，對(duì)套筒的幾個(gè)可調(diào)參數(shù)進(jìn)行了逐一仿真驗(yàn)證和理論分析，確定了短路套筒的相關(guān)規(guī)格，研究了不同短路套筒對(duì)減小對(duì)稱振子天線尺寸的效果和對(duì)其它指標(biāo)的影響。通過(guò)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)，伴隨著天線帶寬的惡化程度不同，可以減小天線尺寸