寬帶介質諧振器天線的研究與設計.pdf

1、天線作為無線網絡和無線設備中將導行波轉化成電磁波傳播的核心部件，在無線通信中起著十分重要的作用，而介質諧振天線(DRA)作為一種新型天線在近些年的到了廣泛的研究。介質諧振器具有獨特的三維結構，設計結構多樣；且介質諧振器沒有導體損耗，輻射效率較高，十分適用于毫米波段；此外，DRA還有饋電方式靈活，易于集成等優(yōu)勢，由此可見對研究DRA對天線領域有著重大的意義。
　　由于應用需求，天線的寬帶技術在通信界及產業(yè)界一直備受重視，介質諧振天線

2、具有其靈活的寬帶技術，寬帶介質諧振天線的應用前景不容忽視。本文對寬帶介質諧振天線展開了研究，具體工作包括：
　　1、對近年來各種寬帶介質諧振天線進行舉例說明，對介質諧振器的帶寬展寬技術進行研究并分類總結，介質諧振器的寬帶技術大致可以分為以下幾個：采用新型結構、優(yōu)化饋電機制、使用混合天線、降低天線 Q值、增加天線寄生單元。對基本結構的介質諧振器場分布及主要參數進行介紹，對介質諧振天線饋電方式進行分類總結。
　　2、設計了一種混

3、合結構寬帶介質諧振天線，該天線為微帶貼片天線加載矩形介質諧振器做為介質諧振天線，設計一定尺寸的介質諧振器，使之諧振頻率在微帶天線頻率附近，從而達到展寬帶寬的效果，天線采用微帶線饋電。經過優(yōu)化設計，該天線獲得88.27％的相對帶寬，頻率覆蓋1.31-3.38GHz。并且對所設計天線進行了加工測試，測試結果顯示天線增益最大可達到10.93dB，輻射效率最大達到89.24%。
　　3、設計了一種毫米波段寬帶介質諧振天線，設計合適的天線尺

4、寸和選用合適的相對介電常數材料，使天線的諧振頻率在毫米波段，介質諧振器為半圓環(huán)拱橋形結構，采用鏤空的結構是為了在介質諧振器與介質基板之間引入空氣層，從而降低天線的 Q值，進而展寬帶寬。所設計的天線具有優(yōu)秀的帶寬特性，天線的帶寬覆31.2-64.4GHz，具有33.2Ghz的回波損耗帶寬，相對帶寬為69.46%，天線的諧振頻率點在36.8GHz，在整個工作頻段內的天線平均增益在6dB左右，平均輻射效率在76%左右。
　　4、設計了一

5、款新型貼片饋電的新型結構寬帶介質諧振天線，選用T形形狀的介質諧振器作為輻射腔體，天線的頻率特性由天線的結構、尺寸、相對介電常數決定，貼片刻蝕在介質諧振器表面，為倒階梯型結構，該貼片作為饋電，經過驗證具有展寬帶寬的作用。對天線進行加工測試，測試結果顯示，天線的實際工作頻率為3.09-7.68Ghz，具有85.23%的相對帶寬，且在工作頻段內天線增益均大于4dB左右，天線具有良好的方向性，在5GHz有最高10.04dB的增益，96.5%的輻