基于无线局域网应用的圆极化介质谐振器天线研究

摘要

无线局域网（WLAN）具有数据传输速率快、可移动办公、安装便捷等优点。目前，WLAN已经在人流量大的公共场合以及集中办公点、学校等区域得到了广泛应用。天线作为接入设备的核心，其性能对通信网络WLAN的性能影响显著。圆极化天线在发射和接收信号方面比线极化天线具有更高的效率，而且极化可重构天线可以提高系统对干扰信号的免疫能力以及频谱利用率与通信系统的容量，所以正在被广泛应用在无线传输设备中。当前，因信号覆盖区域的要求，无线局域网的天线常采用全向天线，但在短距离局域网通信中因对传输信号的发射及接收角度、信号覆盖距离以及信号安全等要求则需使用定向天线。本论文主要研究了两款基于无线局域网应用的圆极化介质谐振器天线的设计方法，内容包含以下两个方面：
　　1.研究了一种宽圆极化覆盖角度的定向圆极化介质谐振器天线。天线由一对等效的电偶极子和磁偶极子运用互补叠加的原理实现定向圆极化。详细分析了电偶极子与磁偶极子之间相位差、改进型地面以及介质谐振器的结构参数对天线的圆极化覆盖角度、前后比等性能的影响。当电偶极子和磁偶极子之间的相位差为180°时可以实现前向辐射，此时几乎没有背向辐射场；改进地使电流的指向性更强，对轴比有显著改善。
　　2.研究了一种低交叉极化的全向辐射圆极化介质谐振器天线。天线高频介质板正面为挖去环形排列L形缝隙的金属贴片，反面为充当扼流圈的圆形金属贴片。详细研究了L形缝隙对轴比和谐振频率以及扼流圈大小对交叉极化的影响。紧接着在此基础上研究了一种极化可重构全向圆极化介质谐振器天线。采用PIN二极管来改变弧形缝隙的方向，从而天线的极化方向可在右旋圆极化和左旋圆极化两者间切换。通过控制直流偏置线上的电压来控制同心圆槽上两组PIN二极管的开关状态，使弧形缝隙的开槽方向沿顺时针或逆时针，从而实现极化可调。

目录

1 绪论

1.1背景及研究意义

1.2圆极化介质谐振器天线研究现状

1.3极化可重构的介质谐振器天线研究现状

1.4低交叉极化的介质谐振器天线研究现状

1.5内容及工作安排

1.6 本章小结

2 介质谐振器天线设计理论及天线电参数测试

2.2 介质谐振器模式分析

2.3天线的测试方法

2.4本章小结

3 基于无线局域网应用的低后瓣宽角度圆极化介质谐振器天线设计

3.1引言

3.2 定向宽角度圆极化矩形介质谐振器天线设计

3.3 定向宽角度圆极化叠层矩形介质谐振器天线设计

3.4实物及测试结果分析

3.5本章小结

4 低交叉极化的全向辐射圆极化介质谐振器天线设计

4.2 紧凑型全向圆极化介质谐振器天线设计

4.3低交叉极化全向圆极化介质谐振器天线设计

4.4极化可重构的全向圆极化介质谐振器天线设计

4.5本章小结

5 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献