小型化天线与分集天线设计与分析

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1、小型化天線與分集天線設計與分析1小型化天線與分集天線設計與分析DesignandAnalysisofCompactAntennaandDiversityAntennaforWirelessCommunication*林丁丙林建宏盧子豪Ding-BingLin*Jian-HungLinZih-HaoLu國立台北科技大學電腦通訊與控制研究所摘要本篇論文，將探討兩個天線主題，首先探討利用慢波效果設計小型化天線，在天線的兩端其中一端饋入，另一端短路，並且天線中央為開路耦合結構使得於共振頻率電流同相，經由蝕刻適當幾

2、何結構於天線結構體會引進慢波效果，再調整蝕刻位置會改變慢波效果，量測結果發現在天線結構上電流分佈越大的地方能夠得到較明顯的慢波效果。較明顯的慢波效果就越能得到較低的共振頻率，因此經由慢波效應的慢波特性就能縮小天線的長度，改變天線的寬和高也能降低天線長度。本論文另提出適用於無線通訊之兩個切換輻射場型分集天線結構，第一個結構，由兩個相距λ/2的平面天線組成的陣列天線，經由高頻二極體的切換同相及反相饋入至天線可以得到兩個不同陣列因子輻射方向，第二個結構用兩個比偶極天線長的細金屬放在距離偶極天線λ/4的兩端，將兩

3、個金屬的中間切斷並且將高頻二極體放置該處，當高頻二極體導通時，金屬呈現電感性的反射器，當不導通時呈現電容性的指向器，因此高頻二極體的切換就能切換天線輻射場型。經由提出的兩個切換輻射場型分集天線經由量測結果可以分別得到0.0318和0.0837低相關係數，利用高頻二極體的切換輻射場型的分集天線的優點是可以取代以往空間分集天線所需要的大空間及需要兩個天線饋入。關鍵詞（Keywords）：小型天線、慢波、分集天線、交換式波束天線。投稿受理時間:93年10月1日審查通過時間:93年12月10日552臺北科技大學學

4、報第三十八之一期ABSTRACTInthisthesis,wewilldiscusstwotopicsaboutantennas.First,theslowwaveeffectswillbeusedtodesignthecompactantenna.Theelementarystructureofthecompactantennaisthatshortingandfeedingpositionsarelocatedrespectivelyonbothsidesofthedesignedantenna.Th

5、eslowwaveeffectwillbeintroducedbyetchingapplicablegeometricfiguresonradiatoroftheantennaandtheslowwaveeffectcanbechangedbyadjustingtheetchingposition.Themeasurementresultsshowthatthesignificantslowwaveeffectisintroduced,iftheetchinggeometricfigureontherad

6、iatoroftheantennaisplacedatthepositionwherehaslargethecurrentdensity.Thenmoreobviousslowwaveeffectintroducesthelowerrelativeresonantfrequency.Sotheantennasizecanbereducedsignificantlybytheintroductionofslowwaveproperty.Also,modifyingthewidthandheightofant

7、ennaisalternativewaytoreducethesizeofantenna.Theothertopicaboutantennapresentedinthisthesiswilldiscusstwoconfigurationsofswitched-beamdiversityantennasforwirelesscommunication.Inthefirstconfiguration,twopatchantennasseparatingλ/2formatwoelementsantennaarr

8、ay.Thefeedingphasesofeachantennaelementcanbechangedfromin-phasetoout-ofphasebyswitchingtheappropriatepin-diodeson-offstatus.Thenthearrayfactorofthepatchantennaarraycanbechangedfromend-firedirectiontobroadsidedirecti