应用于无线通信系统中的双频段天线设计

摘要

随着电子技术的发展和蜂窝技术的不断完善，无线通信事业在世界范围内得到迅猛发展。天线作为无线通信系统中的一个重要的组成部分，天线性能的好坏直接影响了通信系统的性能。在移动通信系统中，最重要的是模拟式和数字式蜂窝无线电系统，主要频率范围围绕着800～1000MHz和1700～2200MHz的无线局域网系统。蜂窝系统的频带宽度在8％～17％之间变动。
　　 本文介绍了一种应用于无线通信系统的十字交叉结构天线，该天线主要由十字交叉结构和接地板构成，天线所占体积为64x110mm2。加工的天线经矢量网络分析仪测量，其实测结果表明该天线在低频端（820MHz—960MHz）和高频端（1.7GHz-2.3GHz），电压驻波比VSWR<1.5，实测结果与仿真结果吻合良好。此外，本文还进一步研究了天线各个关键尺寸参数对于天线带宽和匹配的影响分析。天线在低频和高频段增益分别为1.96dBi和6.8dBi，满足无线通信系统要求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 天线历程概述

1.3 天线发展现状

1.4 通信天线设计仿真软件介绍

1.5 本文的主要工作以及内容安排

第二章 天线基础

2.1 电磁场基本方程

2.1.1 麦克斯韦方程

2.2 基本天线参量

2.3 天线的方向性参数

2.3.1 方向性函数

2.3.2 方向图

2.3.3 天线增益

2.4 天绒的阻抗特性

2.4.1 辐射电阻

2.4.2 输入阻抗

2.5 天线的极化特性

2.5.1 电磁波的极化

2.5.2 交叉极化

2.6 天线的有效长度和有效面积

2.6.1 有效长度

2.6.2 有效面积

2.7 天线频带宽度

2.8 S参数

2.9 矢量网络分析仪测试原理与方法

2.10 本章小结

第三章 宽带天线结构及其原理

3.1 超宽带电磁学的发展

3.2 超宽带天线结构原理

3.2.1 角形结构天线

3.2.2 自补结构天线

3.2.3 自相似天线

3.2.4 增大电流辐射面积

3.2.5 补偿与加载

3.2.6 波纹喇叭天线

3.2.7 多回路微带天线

3.3 常用的宽带天线结构

3.3.1 双锥体天线

3.3.2 单椎体天线

3.3.3 平面单极天线

3.4 小结

第四章 新型十字交叉双频段天线设计

4.1 研究背景

4.2 设计要求

4.3 天线设计

4.4 天线关键尺寸分析

4.5 天线性能分析

4.6 小结

第五章 结束语

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的学术论文目录