多频圆极化与微带滤波天线研究

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1、硕士学位论文多频圆极化与微带滤波天线研究作者姓名胡友志学科专业通信与信息系统指导教师胡斌杰教授朱辉高级工程师所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月ResearchonMulti-frequencyCircularlyPolarizedandMicrostripFilteringAntennaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuYouzhiSupervisor：Prof.HuBinjieSeniorEngineerZhuHuiSouthChinaUniv

2、ersityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TN82学校代号：10561学号：201520109178华南理工大学硕士学位论文多频圆极化与微带滤波天线研究作者姓名：胡友志指导教师姓名、职称：胡斌杰教授朱辉高级工程师申请学位级别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：微带天线研究与设计论文提交日期：2018年4月10日论文答辩日期：2018年6月6日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：章秀银教授委员：胡斌杰教授、黄惠芬教授、潘咏梅教授、宋海娜高级工程师摘要近年来，

3、智能交通系统的发展改善了人们出行拥堵的交通状况，减少了交通事故，方便了人们的出行生活。随着智能交通系统的快速发展，对车载设备的需求越来越多，性能要求也越来越高，本文的第一部分是针对应用于智能交通系统的多频圆极化车载天线的研究。随着无线通信系统朝着多频段和多制式的发展，在射频前端需要集成多个相应工作频段的天线和滤波器，这就导致通信系统尺寸变大。天线和滤波器作为射频前端两个必不可少的器件，近几年针对它们的集成设计研究越来越多。但是大多数滤波天线研究集中在滤波性能上，针对圆极化和双极化滤波天线的研究很少。所以本文的第二部分主要是针对具有圆

4、极化性能和双极化性能的滤波天线进行研究。本文所做的工作主要包括以下几个部分：（1）针对目前车载天线对多频圆极化性能的需求，提出了一款应用于GPS和DSRC系统的小型化双频双圆极化天线。天线工作在GPS的L1频段，实现右旋圆极化辐射，工作在DSRC频段实现左旋圆极化辐射。并且天线尺寸满足小型化要求。最后在仿真优化的基础上，对天线进行了实物加工和测试，测试和仿真结果较好的吻合，满足了文章中提出的设计目标。（2）在对圆极化天线研究的基础上，针对目前对滤波天线的研究进展，提出了一款具有圆极化性能的滤波天线。首先是对天线馈电网络的设计，馈电网

5、络集成了移相，滤波和功率分配于一体，在输出端口输出两个等幅，相位差为90°的正交信号。馈电网络通过探针对上层辐射贴片馈电，实现了圆极化性能。最后在仿真优化的基础上，对天线实物加工和测试，测试和仿真结果吻合较好。（3）目前针对双极化滤波天线研究并不多，本文设计了一款具有±45°双极化特性的滤波天线。该款天线馈电网络由两个半波长谐振器耦合而成，通过地板上环形槽耦合馈电，实现滤波特性。并且两组馈电网络相互垂直，实现双极化特性。该天线具有滤波特性，带内增益平坦，带外滤波性能明显，并且天线具有±45°双极化特性。可以满足对双极化天线需求的应用

6、场景。最后对天线加工实物和测试，测试和仿真结果吻合良好。关键词：微带天线；滤波天线；圆极化；多频段；双极化本课题得到了广东高校产学研基地及科技成果转化重大项目(CGZHZD1102)、广州市产学研协同创新重大专项（2014Y2-00218）和工信部国家物联网专项(工信部科函[2014]351号)的资助。IAbstractInrecentyears,thedevelopmentoftheintelligenttransportationsystemhasimprovedpeople'strafficconditionswithtra

7、fficjams,andreducedtrafficaccidents.Withtherapiddevelopmentofintelligenttransportationsystems,thedemandforon-boardequipmentisincreasing,andtheperformancearegettinghigher.Thefirstpartofthispaperfocusesontheresearchofmulti-frequencycircularlypolarizedvehicle-mountedanten

8、nasusedinintelligenttransportationsystems.Withthedevelopmentofwirelesscommunicationsystemstowardmulti-bandandmulti-st