柔性超宽带陷波天线的研究

摘要

无线通信技术发展日新月异，通信方式也不仅限于传统的窄带通信方式。在这种大环境下，超宽带（Ultra-Wideband，UWB）通信技术凭借其高抗干扰能力，高精度定位，低系统复杂度的“两高一低”的优势异军突起，成为短距离无线通信领域的“新宠”。天线作为无线通信设备中的核心组件，其性能及尺寸方面的指标会对整个通信设备产生巨大影响。本文着重围绕着超宽带天线的研究与设计展开工作，致力于提高现有超宽带天线的性能和便携性两个方面的指标，提出了一款具有陷波特性的柔性超宽带天线，具体工作及创新性如下：
　　（1）为了提高所设计天线的便携性，采用可弯曲的柔性材料聚酰亚胺（Polyimide）作为天线介质基板，用来替换传统的PCB板。与传统PCB板相比，聚酰亚胺具有可弯曲，质量小，厚度薄等优点，能够最大程度的减小天线在通信设备中所占的空间。
　　（2）超宽带工作频段起始于3.1GHz，覆盖了 WIMAX（3.3GHz—3.5GHz）和WLAN（5.15GHz—5.825GHz）两个窄带通信频段，高频截止频率为10.6GHz。从频段组成上可以看出，两者频率容易产生相互干扰。现有柔性超宽带天线多数并不具备陷波功能，或者极少数具有单陷波特性。本文从降低信号串扰的角度出发，研究并设计了具有双陷波特性的柔性超宽带天线，减少了WIMAX和WLAN两个常用频段对信号的干扰。
　　（3）对现有超宽带天线产生陷波的方式进行了改进，分别采用加载枝节谐振和槽线谐振两种不同结构来产生陷波的两个频段，并分析了天线的粘附在物体表面时，天线频率响应的变化。借助CST MICROWAVE STUDIO对天线表面电流真行分析，结合实测结果进行进一步论证，并得出适用于柔性天线设计的一般经验。

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主要符号说明

第一章 绪论

1.1课题意义及研究现状

1.2超宽带通信技术概述

1.3超宽带天线的国内外研究进展

1.4论文的主要内容及结构安排

第二章 超宽带天线基本理论

2.1天线的基本参数

2.2天线的分类

2.3天线的研究方法

2.4本章小结

第三章 柔性天线在RFID 中的应用

3.1 射频识别技术简介

3.2 RFID天线设计

3.3 RFID天线应用

3.4 本章小节

第四章 柔性超宽带天线设计

4.1超宽带结构分析

4.2超宽带天线设计

4.3本章小结

第五章 柔性超宽带天线的陷波设计与讨论

5.1陷波的研究与分析

5.2超宽带陷波设计

5.3 本章小节

第六章 实测与结果分析

6.1 天线的加工

6.2 天线的测试

6.3 天线安装环境测试

6.4 本章小节

第七章 全文总结及研究展望

7.1 全文总结

7.2 研究展望

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢