天線微帶巴倫的設(shè)計 畢業(yè)論文

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1、天線微帶巴倫的設(shè)計【摘要】憑借傳輸線的阻抗與阻抗匹配的知識和微帶天線的傳輸?shù)睦碚撛O(shè)計了一類寬帶微帶巴倫（平衡/非平衡轉(zhuǎn)換器）。相對于傳統(tǒng)基于共面波導(dǎo)和共面帶狀線的微帶巴倫而言，所設(shè)計的這個新型微帶巴倫采用的是低介電常數(shù)介質(zhì)基板制作，它設(shè)計的結(jié)構(gòu)精致小巧，并且花費(fèi)很便宜。我們設(shè)計了一個50Ω非平衡到50Ω平衡饋電轉(zhuǎn)換的微帶巴倫，通過理論的計算，證明了該寬帶微帶巴倫具備了優(yōu)異的超寬帶特性，可以在從0.1GHz到12.5GHz的頻率范圍內(nèi)，計算得到的饋電端口的反射系數(shù)都是低于-9dB，插入損耗小于3.5dB?！娟P(guān)鍵詞】寬帶微帶巴倫共面波導(dǎo)微帶天線D

2、esignofaNovelUltraWidebandMicrostripBalun【Abstract】Anovelwidebandmicrostripbalun(balancedtounbalancedtransformer)basedontransmissionline'simpedance,impedancematchingandmicrostripantennatransmissionisintroduced.Incomparisonwithonekindoftraditionalmicrostripbaluns,whichconsis

3、tsofcoplanarwaveguideandcoplanarstripline,theproposedbalunhasseveraladvantagessuchaslow-cost,compactedandeasytobefabricated,becauseitcanbefabricatedonasubstratewithlowdielectricconstantandithassimplestructurewithoutacomplexslot.Asanexample,abalun,whichcancarryoutthetransfor

4、mationfromthe50Ωunbalancedtothe50Ωbalancedmode,isdesigned.Resultsoftheoreticalcalculationshowthisbalunpossessesquitepromisingultrawidebandproperties.Inaverylargefrequencybandrangingfrom0.1GHzupto12.5GHz,itsreturnlossandinsertionlossarelowerthan-9dBand3.5dBrespectively.【Keyw

5、ords】widebandmicrostripbalunwaveguidegroundstripline目錄1序言11.1巴倫的簡介11.2微帶巴倫的工作原理11.3巴倫的種類22設(shè)計概述42.1背景與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀42.2論文主要工作52.3論文結(jié)構(gòu)53微帶巴倫結(jié)構(gòu)與阻抗計算54巴倫的設(shè)計105結(jié)論116總結(jié)與建議12參考文獻(xiàn)13致謝141序言1.1巴倫的簡介巴倫就是平衡非平衡轉(zhuǎn)換器的英文翻譯，按照天線理論的原理，我們知道偶極天線是屬于平衡型天線一類的，而同軸電纜則是屬于非平衡傳輸線一類。假如我們把他們直接的連接起來，那么在同軸電纜的外層就

6、會有高頻電流的流過，也即是依據(jù)同軸電纜的傳輸原理知道，高頻電流應(yīng)該是在電纜的內(nèi)部流動，而其外皮層就是屏蔽層（就是不導(dǎo)通的，絕緣的），則是沒有電流的流動，如此一來，一定會影響天線的輻射效率與效果的（可以假設(shè)成電纜的屏蔽層同時參與了電波的輻射），因此，為了能夠解決好這樣的一個難題與問題，是需要在天線與電纜之間加入平衡非平衡轉(zhuǎn)換器的，用此來切掉流入電纜屏蔽層的外部的電流，也就是說把從振子流過電纜屏蔽層的外皮的高頻電流給切斷。有很多種辦法可以采用，有高頻開路法，有抵消法，再有就是變壓器法，還有一種是抑制法，但這種抑制效果沒有前述幾種好，這里只簡單的介

7、紹，將會在后面的章節(jié)中說明。要記住的是我們僅僅只是截斷屏蔽層外皮的高頻電流，而不是所謂的截斷流向屏蔽層的所有高頻電流（要是這樣的話不如直接把振子和電纜皮斷開就得了），高頻電流是在屏蔽層的里面流的。形象一點(diǎn)我們可以把電纜想象成一個水管，本來應(yīng)該是希望水都在水管里流，如不加巴倫，水不單在水管里流，而且有一部分還流到了管子的外皮給浪費(fèi)掉。所以引入巴倫的作用就是防止水的跑、冒、滴、漏，迫使水都能在水管里流。天線需要巴倫來達(dá)到某些匹配。如倒V天線的制作，首先是要求架設(shè)得盡量高，其次是架設(shè)的地方要盡量開闊，最后是盡量遠(yuǎn)離干擾源架設(shè)。天線振子用一般的電源線

8、（俗稱花線）就可以，有絕緣皮或是裸銅線都影響不大，線選粗一點(diǎn)可提高機(jī)械強(qiáng)度和輻射效率（但是效果并不十分明顯，只是理論上的事），可以通過修剪振子的長度來使天線與電纜匹