印制缝隙天线的设计与研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文印制缝隙天线的设计与研究姓名：乐永波申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：姜宇2012-03印制缝隙天线的设计与研究摘要随着近年来通信系统的发展，对天线的性能和体积要求越来越高。天线研究者对体积小并可集成化高的微带天线的关注越来越多。现代无线通信的发展趋势和要求正好趋向这类型的天线，而印制缝隙天线则兼具这些特性。因此，对印制缝隙天线的研究具有积极意义。本文主要围绕印制缝隙天线进行分析和研究。首先对印制缝隙天线的背景和意义进行阐述，分析了微带缝隙天线、超宽带印制缝隙天线、多频印制缝隙天线的发展历史和研究现状。随后，介

2、绍了微带天线基本理论，基本分类，及天线的基本性能参数和馈电方式，阐述了缝隙天线的基本理论，分析方法，及其阻抗计算方法。最后，提出了三种新型超宽带印制缝隙天线，和两种双频印制缝隙天线，并分析了各自性能和仿真结果。针对超宽带天线的研究，提出了三种采用不同形状共面波导(CPW，CoplanarWaveguide)馈电的超宽带印制缝隙天线。分析了天线的设计思路，并研究了其参数与性能的关系。三种超宽带天线通过不同的缝隙结构和不同的馈电结构组合而成，阻抗带宽都较宽(均在110％以上)，均符合FCC规定的民用超宽带频带标准，并且体积较小，对制造公差要求不高，频段内方

3、向图保持了全向性，适应于一般超宽带系统应用。针对多频天线的研究，提出了两种新型双频印制缝隙天线：窗形缝隙双频印制缝隙天线和U形枝节三角形缝隙双频印制缝隙天线，两个天线均是采用微带馈电，但其辐射面的缝隙及其内部枝节不同。并且还分析了影响天线高低谐振频点的主要结构因素，研究了天线的电流分布对天线谐振点及天线方向图的影n向。文中提及的两种印制缝隙双频天线均覆盖了WLAN(2．4／5．2／5．8GHz)和WiMax(2．5／5．5GHz)频段，并且在频段内方向图保持了良好的全向性。关键词：印制缝隙天线；超宽带；双频；无线局域网络；全球微波互联接入印制缝隙天线的

4、设计与研究ABSTRACTInrecentyears，withthedevelopmentofcommunicationsystems，thedemandingfortheperformanceandvolumeofantennaisveryhigh．Themicrostripantennas，whichCanbeintegratedandtheirvolumearesmall，havebeenreceivedwidelyaRentionsbytheantennaresearchers．Theprintedslotantennaisonekindoft

5、hisantenna，whichexactlymeetsthedevelopmenttrendandrequirementsofmodemwirelesscommunicationsystemdevelopment，thereforetheresearchesforprintedslotantennahavethepositivesignificance．Thispapermainlyfocusesontheprintedslotantennaanalysisandresearches．Firstly,thebackgroundandsignifica

6、nceoftheprintedslotantennaisdescribedinthispaper,andtheanalysisofthehistoryofdevelopmentandresearchsituationformicrostripslotantenna，ultra-widebandprintedslotantenna，andmulti-bandprintedslotantennaaregiven．Thenthemicrostripantennaselementarytheories，basicclassifications，andanten

7、na’Spropertyparametersandfeedmodesareintroduced．Slotantenna’Selementarytheories，analysismethods，andimpedancecomputationalmethodsareelaborated．Finally,threekindsofnewultra--widebandprintedslotantennasandtwokindsofdual·-frequencyprintedslotantennasareproposedinthepaper,andtheirres

8、pectiveperformancesandthesimulationresultshaveb