小型化寬帶加載天線的研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，各種電子器件的結(jié)構(gòu)逐漸向小型化與微型化演變，以及多頻段、寬帶跳頻等現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用，原有的窄帶天線已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代通信技術(shù)對(duì)設(shè)備寬帶化與小型化的要求。寬帶小型化天線具有通信容量大，抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，能夠充分利用狹小的空間，而且對(duì)通信質(zhì)量不會(huì)造成較大的影響。單極子天線憑借其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輻射具有全向性等諸多優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。但是如何在保證天線的性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步減小天線的尺寸，展寬天線的工作帶寬，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

2、r>　　 本文概述了天線寬帶化與小型化的發(fā)展過(guò)程，對(duì)目前實(shí)現(xiàn)天線寬帶化與小型化的常用方法及各種技術(shù)指標(biāo)等一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探索。得出了一些重要的結(jié)論，如增大振子寬度，采用錐體結(jié)構(gòu)、套筒結(jié)構(gòu)，對(duì)天線進(jìn)行不對(duì)稱饋電等都可以增大天線的工作帶寬，采用分形結(jié)構(gòu)，能夠有效地降低天線的諧振頻率等。針對(duì)一些線結(jié)構(gòu)的天線可以使用加載的方法并配合適當(dāng)?shù)钠ヅ渚W(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)超寬帶和小型化的性能。這些結(jié)論為本文研究天線寬帶化與小型化提供了重要的理論和依據(jù)。
　

3、　 本文對(duì)寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，介紹了寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的實(shí)頻數(shù)據(jù)法。該方法只需要天線一些離散的頻率點(diǎn)上獲得阻抗輸入值即可進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，工程應(yīng)用性強(qiáng)，原理簡(jiǎn)單、可靠，而且不會(huì)忽略最優(yōu)解，對(duì)于天線的寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)該方法簡(jiǎn)單實(shí)用。
　　 在前人工作的基礎(chǔ)上，本文針對(duì)線天線加載及匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)提出了一種全新的優(yōu)化方法，利用FEKO的腳本命令對(duì)天線建模，計(jì)算輸入阻抗、增益、效率實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)分析，使用ADS調(diào)用FEKO產(chǎn)生的輸入阻抗文

4、件即實(shí)頻阻抗值進(jìn)行匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算實(shí)現(xiàn)路的運(yùn)算。由MATLAB編寫(xiě)的遺傳算法程序分別調(diào)用這兩個(gè)軟件，實(shí)現(xiàn)了電磁場(chǎng)和電路的一體化仿真、優(yōu)化。根據(jù)該方法，本文首先改進(jìn)了兩個(gè)工作在50-1000MHz和100-2000MHz的超寬帶單極子天線，提高了天線的工作穩(wěn)定性，制作了實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)證，證明了該方法的有效性。然后設(shè)計(jì)一個(gè)具有全向輻射特性的寬帶折疊單極子短波天線，分析了加載誤差對(duì)天線性能的影響，最后使用CST軟件對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。該方法簡(jiǎn)單、