频率与极化可重构微带天线研究

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1、分类号TN82密级公开UDC654学位论文编号D-10617-30852-(2016)-04011重庆邮电大学硕士学位论文中文题目频率与极化可重构微带天线研究英文题目ResearchontheFrequency-ReconfigurableandPolarization-ReconfigurableMicrostripAntennas学号S130431011姓名黄铸华学位类别工程硕士学科专业集成电路工程指导教师任仪副教授完成日期2016年5月19日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要随着科技的迅猛发展，不同频段的无线业务工作在同一平

2、台已是无线通信系统发展的必然趋势，使天线拥有可重构能力成为当前的研究热点之一。通常，可重构天线通过改变自身结构或电尺寸的大小，从而改变天线的电流分布，实现谐振频率、极化方式和辐射方向等参数的可重构，将传统的多天线才能实现的功能通过单个天线实现。自从可重构天线被提出以来，其理论分析与设计方法虽已取得了较大进展，但始终没有形成系统化的分析理论，具体的设计方法与工程应用仍有较大的探索空间。本文对频率可重构天线和极化可重构天线进行了深入研究，对相关设计理论进行了总结，并将其应用于可重构天线的设计，分析和设计了基于材料，以及外场调制方法的

3、可重构天线。本论文的主要内容包括：1.对频率可重构天线进行了系统研究，基于微带天线的传输线模型分析理论，设计了基于改变介质高度方法实现的频率可重构天线，以及基于材料特性，通过外场调制改变介质磁导率实现的频率可重构天线。通过理论分析与实物测试研究两种调谐方式存在的不足，明确了基于外场调制方式的可重构天线在该类应用中的优势。在频率可重构天线研究中首次引入偏氟乙烯与三氟乙烯的聚合物[P(VDF-TrFE)]薄膜，通过对天线模型的仿真与完善，并加工测试，实现了3.72GHz-4.025GHz的频率调制，达到7.57%的可调谐频率带宽。2

4、.对基于外场调制的可重构天线进行深入研究，设计了一款极化可重构天线。该天线使用威尔金森功分器将馈源分流给辐射单元馈电，并在两个枝节上添加不同长度的相位延迟线，延迟线制作在接地板下方的钛酸锶钡（BST）铁电薄膜上。通过在薄膜上施加直流偏置电压改变其相对介电常数，实现两条延迟线上相位差的改变，进而实现天线的极化方式在线极化、左旋圆极化、右旋圆极化之间切换。此款天线的各项仿真结果均满足设计要求。关键词：频率可重构天线，P(VDF-TrFE)薄膜，极化可重构天线，BST薄膜I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractWit

5、htherapiddevelopmentoftechnology,itisaninevitabletrendtohavewirelessservicesindifferentfrequencybandsprovidedonthesameplatformwhichmakesittobeacurrentresearchfocustoletantennasobtainthefunctionofreconfiguration.Areconfigurableantennacanchangethecurrentdistributionbya

6、djustingthestructureortheelectricsizeofitselfinordertorealizethereconfigurationoftheparametersofresonantfrequency,polarization,radiationpatternandsoontoworkasaconventionalmultipleantennassystemwiththesameabilities.Eversincetheproposalofreconfigurableantennas,although

7、thetheoreticalanalysisanddesignmethodsadvancedvastly,thesystematicanalysistheoriesarestillabsentwhichleavesalargeexplorationspaceintheparticulardesigningmethodandengineeringapplication.Anintensiveresearchonfrequency-reconfigurableantennaandpolarization-reconfigurable

8、antennawasconductedandfurthermore,aconclusiononthetheoryofdevisingwasdrawnandutilizedindevisingreconfigurableantennasinthisthesis.B