印制宽带天线和双通带滤波器的研究

《印制宽带天线和双通带滤波器的研究》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、学校代码：10385分类号：研究生学号：1300211001密级：印制宽带天线和双通带滤波器的研究StudyofPrintedBroadbandAntennaandDual-BandFilter作者姓名：张维国指导教师：张海讲师合作教师：葛悦禾教授学科：电子科学与技术研究方向：天线与微波电路设计所在学院：信息科学与工程学院论文提交日期：二零一六年五月三十日摘要在微波毫米波通信系统中，天线发挥着非常重要的作用。随着天线行业的迅速发展，人们对天线的小型化、宽频带、高增益等方面均提出了更高的要求。由于圆极化和双极化天线具有较强的抗干扰性，在民用基站和卫星通信系统中具

2、有广泛应用。因此，研究和设计此类天线是目前的研究热点之一。滤波器在微波毫米波通信系统中起到连接天线与后端放大电路的重要作用，其选频特性对接收系统性能具有较大影响。多通带滤波器可有效滤除干扰信息，在多个通带内实现信号传输，可用于WidebandCodeDivisionMultipleAccess（WCDMA）和WirelessLocalAreaNetwork（WLAN）系统中。因此，研究高性能、小型化、多频带的滤波器也是非常有必要的。本文正是在这种背景下提出的，主要研究了两款圆极化与双极化天线，并分别基于并联谐振方式和阶梯阻抗谐振（SteppedImpedanc

3、eResonator，SIR）方式设计了两款可覆盖WLAN系统工作频段的双通带滤波器。首先，将两个贴片振子垂直交叉耦合，并在天线底部利用相位差为90°的微带功分网络馈电，设计了一款圆极化天线。该天线可在1.75~2.5GHz频段内实现天线轴比小于3dB，相对带宽达35%，有效拓展了天线轴比带宽。其次，对该圆极化天线进行改进，通过在其顶部增加寄生贴片，设计了一款3dB轴比带宽为1.1~1.7GHz的新型圆极化天线，其相对带宽可达42.8%，同时降低了天线剖面。再次，根据Vivaldi天线原理，设计了一款可覆盖S波段的双极化天线，该天线可在1.5~3.6GHz频段

4、内实现S11小于-15dB，相对带宽可达82.3%。最后，通过对微带滤波器理论进行深入分析，研究并设计了两款不同结构的双通带滤波器。分别为：并联谐振器型双通带滤波器（通带为2.35~2.50GHz和5.05~5.35GHz）与改进型SIR双通带滤波器（通带为2.35~2.56GHz和5.11~5.33GHz）。这两种双通带滤波器均可覆盖WLAN通信系统的2.4GHz和5.2GHz工作频段，并可实现信号在两通带内的良好传输。另外，本文还对以上设计成果进行了实验研究，完成了器件的实物加工与测试。其实验结果与仿真结果良好吻合，进一步验证了结果的正确性与有效性。关键词

5、：双极化圆极化微带天线双通带滤波器宽频带小型化IAbstractAntennashaveplayedaveryimportantroleinmanymicrowaveandmillimeterwavecommunicationsystems.Withtherapiddevelopmentofantenna,peoplehaveproposedhighercriteriainminiaturizationofantenna,widebandandhighgain.Sincethecircular-polarizationantennaanddual-polari

6、zationantennahaveastrongabilityofanti-interference.Theyhaveabroadapplicationinthecivilianbasestationsandsatellitecommunicationsystems.Therefore,theresearchanddesignoftheseantennashavebeenoneoftheresearchprojectsnow.Inmicrowaveandmillimeterwavecommunicationsystem,filterhastheimportan

7、tfunctioninconnectingtheantennaandamplifyingcircuit.Itsfrequency-selectivecharacteristicshavealargeimpactonthereceivingsystem.Multipleband-passfilterscaneffectivelyfilteroutinterferencesignalsanditcantransfersignalsinmanypassbands.ItcanbeappliedtoWidebandCodeDivisionMultipleAccess(W

8、CDMA)andWirelessLoc