小型化多频带微带天线的研究与设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）小型化多频带微带天线的研究与设计硕士研究生：史凡萍指导教师：李迎松教授企业导师：裴洪超高级工程师学科、专业：电子与通信工程论文主审人：姜弢教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）小型化多频带微带天线的研究与设计硕士研究生：史凡萍指导教师：李迎松教授学位级别：工程硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2018年05月论文答辩日期：2018年06月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADisserta

2、tionfortheDegreeofM.EngTheStudyandDesignofMiniaturizedMultibandMicrostripAntennasCandidate:ShiFanpingSupervisor:Prof.LiYingsongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectronicandCommunicationEngineeringDateofSubmission:May,2018DateofOralExamination:June,2018University:Ha

3、rbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨

4、工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日小型化多频带微带天线的研究与设计摘要随着科技水平的不断提高，人们对无线通信系统有着小型化和多功能的

5、需求，而天线作为无线通信系统中的能量转换器，起着将导行波与自由空间波相互转换的作用，在现代无线通信系统中占据着举足轻重的地位。由于无线通信系统功能的高度集成，其中的电子设备需要安装多副天线，而随着设备越来越小，天线之间的间距也变得越来越小，所以天线之间会产生强烈的电磁干扰，给整个系统的正常工作带来不利影响。为了解决这个问题，提出了安装小型化多频带微带天线的解决方案。基于以上背景，本文开展了小型化多频带微带天线的研究和设计工作，主要研究内容如下：（1）针对目前多频带微带天线结构复杂，尺寸大的问题，本文设计了一款基于多枝节结构的小型化三频带微带天线。该天线主要采用弯折枝节

6、来实现天线小型化，通过增加枝节来增加天线的有效电流路径，产生多个谐振点，实现多频带设计。所提出的天线采用微带线馈电，天线的三个枝节产生三个谐振频带，分别覆盖WLAN的子频带2.4-2.484GHz、WiMAX（3.3-3.69GHz）以及工信部2017年新划分的5G频段（3.3-3.6GHz、4.8-5.0GHz）。通过高频电磁结构仿真器HFSS对天线建模仿真，结果显示，天线在工作频带内S11<-10dB、VSWR<2、输入阻抗Z11约等于50Ohm，具有良好的阻抗匹配特性；同时，在工作频带内天线具有全向辐射特性。（2）提出了一款尺寸更小、结构更简单的铆钉型小型化双频

7、带微带天线，用开槽半圆形贴片代替了传统的矩形贴片，结合弯折法，实现了天线小型化。所设计的天线采用微带线馈电和耦合馈电相结合的混合馈电方式，可工作于WLAN（5.725-5.825GHz）和5G（4.8-5.0GHz）无线通信系统。用HFSS对所设计的双频段微带天线建模仿真，仿真结果表明，天线在工作频带内S11<-10dB、VSWR<2、输入阻抗Z11约等于50Ohm，实现了良好的阻抗匹配；并且天线具有很好的全向辐射特性。最后将所设计的小型化双频微带天线加工制作成实物，测量其反射系数和方向图，测试结果与仿真结果基本吻合，证明了天线设计的合理性、有效性与