宽带和多波段微带贴片天线的设计和研究

《宽带和多波段微带贴片天线的设计和研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要在天线设计中使用微带贴片天线代替传统类型天线的思想源于探究微带天线所能提供的种种优点和特性。然而，微带天线主要的局限性在于自身的共振导致其固有的窄带性能。第三代(3G)移动通信技术引入的新型无线通信系统要求采用宽带天线来支持大量的用户及更高的比特率。而且，既能支持传统的无线通信标准也能支持新标准(3GIMT一2000和UMTS标准)的多带天线ah-于N在不同无线应用中支持多种频带而广为流行。本文主要考虑几种宽带微带贴片天线的分析与设计。这些天线运用多种宽带技术来增强带宽。这些设计方法包括从简单的阻抗匹配技术(使用一系列蚀刻电容器和共面寄生耦台技术)到相对复

2、杂的开槽耦合，加载缝隙与微带馈电缝隙技术。研究表明4％～86％的带宽增强范围可通过采用上述设计方法在新、旧无线通信标准中实现。同时分析和设计了多种多频带微带贴片天线。天线的结构包括：带3条短触针的微带贴片天线，一系列位于非辐射贴片沿的开槽的矩形微带贴片天线，矩形加载短截线微带贴片天线，和带单或双馈电的单贴片矩形微带贴片天线。多频带的实现可通过在1．7GHz～5．8GHz频率范围内的设计获得，这一频率范围基本上包括了很多无线通信频带如DCS-1800，PCS-1900，ISM，Bluetooth，UMTS和IMT一2000。本文的计算机仿真和设计使用基于矩量法(

3、MoM)的软件工具包(IE3D)，以及时域有限差分方法(FDTD)代码实现。本文对各种天线的数学分析结果基于回波损耗、增益、带宽和辐射样式参数。VAbstractTheinspirationofusingmicrostrippatchantennasinsteadofconventionaltypesofantennas，intheantennadesigns，istoexplorethemanyadvantagesandfeaturesofferedbymicrostrip．However,themajorlimitationoftheseantennasi

4、stheirinherentlynarrowbandwidthperformanceduetoitsresonantnature．Newwirelesscommunicationsystems，introducedbythethirdgeneration(3G)technology,requirewidebandantennastosupportlargenumberofusersandhigherdatarates．Moreover，multi-bandantennasthatcansupportbotholdstandardsandnewstandards

5、(IMp2000andUMTSfor3G)ofwirelesscommunicationshavegainedpopularitybecauseofthemultiplefrequenc)+bandsusedfordifferentwirelessapplications．Thisthesisismainlyconcernedwiththedesignandanalysisofseveralkindsofbroadbandmicrostrippatchantennas．Theseantennasemployseveralbroad·bandingtechniq

6、uestoenhancetheirbandwidths．Thesedesignsrangefromsimplematchingimpedancetechniquethatusesaseriesetchedcapacitorandcoplanarparasiticpatch，torelativelycomplicatedaperture‘coupled，slot·loadedandmicrostrip·fedslottechniques．Itshownthatbandwidthenhancementsrangefrom4％to86％canbereachedbyt

7、hesedesignsmakingthemcapabletoserveintheoldandnewstandardsofwirelesscommunications，Theworkisalsoconcernedwiththedesignandanalysisofseveralmulti‘bandmicrostrippatchantennas．Thesestructuresinclude：microstrippatchwiththreeshortingpins，rectangularmicrostrippatchhavingnumberofslotsarrang

8、edatoneorbothofitsn