基于可配置引向器与反射器的方向图可重构天线

摘要

在当代无线通信系统中，天线作为系统的收发前端，对整个系统的性能有着重要的影响。随着实际的应用场景趋于多样和复杂，固定波束的天线往往无法满足多样化的应用要求。本文提出了一种方向图可重构天线，天线的波束范围可以覆盖整个球面，在360°的全向H面上实现了方向图重构，可用于WLAN以及其他应用场景。论文的主要工作包括:
　　1)提出了一种方向图可重构天线结构。天线采用共形阵列结构，使用全向微带阵列天线用作激励单元，四个相同的寄生单元阵列均匀分布在激励单元的四个方位角上，具有稳定的机械结构。激励单元与可配置的寄生单元分离，在射频开关的控制下，寄生单元可以被配置为引向器或反射器，实现方向图的重构;
　　2)实现并测试了一个方向图可重构天线。使用PIN二极管作为射频开关，以实现寄生单元阵列的配置、控制辐射方向图。测试结果表明，当PIN二极管导通或截止时，寄生单元阵列被配置为反射器或引向器。在5.2GHz处，当天线在H面上具有最强的定向性时，天线增益为8.52dBi，并实现了5.10GHz～5.27GHz的工作带宽。天线的仿真结果与实测结果吻合良好。在5.2GHz的WLAN频段，方向图可重构天线集成了一种全向工作模式和四种定向工作模式，可在四个方向上实现十六种波束状态。与现有结果相比，本天线具有更为多样的波束重构类型。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 方向图可重构天线的发展现状

1．3 论文的主要工作内容与章节安排

第二章 全向微带天线阵列

2．1 微带天线的理论分析

2．2 全向微带天线阵列的设计与测试

2．3 小结

第三章 可重构天线阵列

3．1 可重构阵列的组成形式

3．2 阵列可重构性能验证与优化

3．3 小结

第四章 射频开关电路

4．1 常见射频开关的电特性

4．2 射频开关电路的设计

4．3 小结

第五章 方向图可重构天线的总体实现

5．1 系统结构

5．2 工作模式

5．3 天线性能测试结果

5．4 小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

作者介绍