小型化平面印刷超寬帶天線設(shè)計(jì)

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1、萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性(或創(chuàng)新性)聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名：日期：西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了

2、解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，結(jié)合學(xué)位論文研究成果完成的論文、發(fā)明專利等成果，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：導(dǎo)師簽名：日期：日期：萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要摘要自2002年美國聯(lián)邦通信委員會把3.1GHz-10.6GHz頻段分配給商用UWB通信系統(tǒng)以來，UWB

3、無線技術(shù)以其高傳輸率、低發(fā)射功率、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在短距高速無線通信中發(fā)揮巨大的作用?；赨WB通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)符合要求的UWB天線成為通信界近幾年的熱點(diǎn)問題和研究方向之一。UWB天線設(shè)計(jì)面臨的難題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：輻射單元小型化、低相關(guān)UWB分集天線、陷波特性天線。本文針對這三方面分別設(shè)計(jì)了適用于UWB移動通信系統(tǒng)的多款超寬帶天線，文中所有仿真數(shù)據(jù)均采用電磁仿真軟件AnsoftHFSS15.0，實(shí)測數(shù)據(jù)均采用AgilentN523020GHz網(wǎng)絡(luò)分析儀。本文的具體研究下面給出?？紤]到微波電路的集成化需

4、求，天線小型化成為UWB天線設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。因此，本文首先提出了兩種實(shí)現(xiàn)天線小型化的方法，一種是利用在地板上加載非對稱枝節(jié)的方法，一種采用非對稱共面帶線ACS結(jié)構(gòu)對原型天線裁半的方法。設(shè)計(jì)兩款結(jié)構(gòu)簡單尺寸緊湊的UWB天線A1和A2，其中A2是A1非對稱切半得到，通過優(yōu)化地板枝節(jié)結(jié)構(gòu)和微帶饋電線寬度來調(diào)節(jié)因切半引起的阻抗不匹配，A2天線整體尺寸比A1縮減了45%。實(shí)測結(jié)果表明，天線的回波損耗和電壓駐波比與仿真數(shù)據(jù)吻合，均能在實(shí)現(xiàn)小型化的同時獲得良好UWB性能。由于UWB系統(tǒng)傳輸功率低，更容易受到多徑衰落的影響。為了解

5、決這一問題，MIMO技術(shù)被引入到UWB天線設(shè)計(jì)中，在改善鏈路質(zhì)量的同時提升信道容量。UWB-MIMO天線設(shè)計(jì)一大難點(diǎn)是如何在有限空間內(nèi)降低天線單元之間相關(guān)性。針對這一難點(diǎn)，在先前設(shè)計(jì)兩款小型化UWB天線單元的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了三款隔離度高相關(guān)性低的UWB-MIMO天線MA1、MA2和MA3，其中MA1通過正交放置天線單元來獲得高隔離度；MA2和MA3通過在天線間添加解耦合結(jié)構(gòu)：枝節(jié)和地板開縫有效實(shí)現(xiàn)低相關(guān)性，并進(jìn)一步對實(shí)現(xiàn)解耦結(jié)構(gòu)的參數(shù)分析優(yōu)化。實(shí)測結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)三款UWB-MIMO天線的實(shí)測與仿真數(shù)據(jù)吻合，能夠很好在3

6、.1GHz-10.6GHz頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)回波損耗S11(或S22)<-10dB、隔離度S12(或S21)<-15dB，而三款天線兩個輻射單元間的相關(guān)系數(shù)在整個UWB頻段內(nèi)??0.15，尺寸小且相關(guān)性低適合手持設(shè)備。ECC在非對稱共面帶線饋電UWB天線A2基礎(chǔ)上，通過添加C形和L形陷波結(jié)構(gòu)的金屬條帶，設(shè)計(jì)一款具有雙陷波特性UWB天線，分別濾除WiMAX(3.3GHz–3.7GHz)和WLAN(5.15GHz–5.825GHz)頻段，并對陷波結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過仿真驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的天線具有良好的帶內(nèi)反射特性。關(guān)鍵詞：超寬帶，小型化天線，

7、多輸入多輸出，超寬帶分集天線，陷波特性I萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文II萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTSincetheFederalCommunicationsCommissionallowed3.1GHz–10.6GHzunlicensedbandforUWBcommunication,UWBtechnologyhaveattractedresearcherssignificantresearchinterestduetotheiradvantages,suchashighdatarate,lowp

8、rofile,goodanti-interfaceability.AsanindispensablecomponentinUWBsystem,UWBantennasshouldhavethecharacteristicsofcompactsize,simplestructure,easyintegrationwithmonolit