差分雙頻微帶天線研究.pdf

1、無(wú)線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了全集成射頻前端產(chǎn)品的需要。集成射頻前端通常采用差分技術(shù)實(shí)現(xiàn)，作為射頻前端的關(guān)鍵部件之一，大多數(shù)天線設(shè)計(jì)為單端口器件。差分天線改變了傳統(tǒng)天線的設(shè)計(jì)方法，直接把差分信號(hào)饋入到天線的兩個(gè)端口，為設(shè)計(jì)高集成的射頻前端提供了新的途徑。同時(shí)，隨著無(wú)線通信市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)雙頻天線的需求日益增加。本文主要圍繞適合于無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)用的差分雙頻微帶天線設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。首先，利用多層結(jié)構(gòu)技術(shù)提出一種小型化雙頻微帶天線

2、，并且給出其傳輸線模型;接著設(shè)計(jì)了兩種臨近耦合饋電的差分雙頻微帶天線;最后提出一種同軸探針饋電的小型化差分雙頻微帶天線。論文主要包括以下內(nèi)容:
　　第二章簡(jiǎn)要介紹了天線的電參數(shù);闡述了微帶天線（以矩形微帶貼片天線為例）的工作原理;分析比較了微帶天線的傳輸線模型、空腔模型和積分方程法。
　　第三章利用多層結(jié)構(gòu)技術(shù)提出一種用于無(wú)線通信系統(tǒng)的小型化雙頻微帶天線，并給出其傳輸線模型。與傳統(tǒng)的層疊式雙頻微帶天線相比，半波長(zhǎng)的輻射貼片分

3、布在兩層，并且通過(guò)垂直過(guò)孔連接，有效地減小了天線的尺寸。雙頻天線的低頻諧振頻率由層疊貼片的尺寸決定，高頻諧振頻率則主要由上層貼片的尺寸決定。傳輸線模型中，貼片天線用終端開(kāi)路的傳輸線表示，連接層疊貼片的過(guò)孔用并聯(lián)的電感和電容表示。貼片天線的特征導(dǎo)納、輻射導(dǎo)納以及過(guò)孔電感的計(jì)算利用現(xiàn)有文獻(xiàn)中的方法，重點(diǎn)修正了過(guò)孔電容的計(jì)算公式。
　　第四章提出兩種臨近耦合饋電的差分雙頻微帶天線。一種是在矩形貼片非輻射邊緣開(kāi)對(duì)稱槽，對(duì)稱槽增加了貼片表面

4、的有效電流路徑，降低了貼片天線的前兩個(gè)諧振頻率;另一種是在天線接地板刻蝕縫隙，縫隙引導(dǎo)貼片表面的電流發(fā)生彎曲，達(dá)到與貼片開(kāi)槽同樣的效果。隨之，提出一種提高天線增益的方法，在輻射貼片的中央刻蝕一個(gè)矩形槽，減小了天線的背向輻射，進(jìn)而改善了天線的增益。
　　第五章提出一種同軸探針饋電的小型化差分雙頻微帶天線。采用第三章的方法實(shí)現(xiàn)天線的小型化，差分天線的低頻諧振頻率由層疊貼片的尺寸決定，而高頻諧振頻率主要由上層貼片的尺寸決定。接著，在分析