应用于WLAN的宽带介质谐振天线和双频微带天线的设计

摘要

无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信相结合的技术。随着无线通信技术的飞速发展，无线局域网(WLAN)的应用范围越来越广。伴随着无线局域网(WLAN)中各项标准的出台，研制适用于各种标准的WLAN天线是非常有意义的。本文的目标是设计满足WLAN IEEE802.11a标准和IEEE802.11g标准要求的WLAN天线。 根据WLAN标准的要求，WLAN天线应具有小型、宽带、双频的特点。介质谐振器天线和微带天线具有体积小、重量轻、成本低，易与微波集成电路集成的优点，且可以方便地实现天线的双频段、小型化和宽频带，非常适合用于实现WLAN天线。本文在大量参考国内外文献的基础上，通过对微带天线和介质谐振器天线的大量分析和仿真，针对无线局域网(WLAN)：IEEE802.11a标准的要求提出了一款共面波导馈电倒L形金属片加载的介质谐振天线；针对无线局域网(WLAN)IEEE802.11g标准的要求，提出了一款双短路针调谐U形槽加载的双频宽带微带贴片天线。其中，介质谐振天线通过采用共面波导馈电来提高带宽，通过加载倒L形金属片来减小体积，从而实现了宽频带和小型化的目的；微带贴片天线通过开U形槽来实现双频工作，通过加载双短路针来进行双频调谐和提高频带宽度，实现了双频段和宽频带的目的。论文对所提出天线结构进行了理论分析，借助于HFSS仿真软件对天线进行了优化设计，并对天线进行了实际的加工测试，结果表明，仿真结果与实测结果基本吻合，均能满足无线局域网协议的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2微带天线的发展状况

1.3介质谐振天线的发展状况

1.4论文的主要工作和内容安排

第2章微带天线基本理论

2.1微带天线工作原理

2.1.1微带天线的辐射机理

2.1.2微带天线的分析方法

2.2传输线模型理论

2.3空腔模型理论

2.4多端口网络模型理论

2.5矩量法

2.6有限元法

第3章介质谐振器天线的理论分析

3.1介质谐振器工作原理

3.2介质谐振器频率特性的理论分析

3.3谐振器与微带的基本耦合理论

第4章天线的馈电方式及双频小型宽频技术

4.1微带天线的馈电方式

4.1.1微带线馈电

4.1.2同轴线馈电

4.1.3电磁耦合馈电

4.2微带的双频实现方式

4.2.1正交模双频实现

4.2.2感抗加载双频实现

4.2.3多贴片双频实现

4.3微带天线的小型化技术

4.3.1采用特殊材料基片

4.3.2曲流技术

4.3.3采用PIF/PIL结构

4.4微带天线的宽频带技术

4.4.1考虑介质基片的影响

4.4.2修改贴片形状

4.4.3阻抗匹配技术

4.4.4采用共面波导馈电

第5章宽带、双频、小型WLAN天线的设计

5.1 Ansoft HFSS1O高频电磁仿真软件

5.1.1 HFSS仿真软件简介

5.1.2 HFSS1O优化仿真微带天线

5.2宽带、小型介质谐振器天线的分析与设计

5.2.1概述

5.2.2天线结构与分析

5.2.3天线的设计

5.2.4天线的仿真与分析

5.3双频、宽带微带贴片天线的分析、设计与测试

5.3.1概述

5.3.2天线结构与分析

5.3.3天线的设计与仿真

5.3.4天线的加工测试

结论

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

研究生履历