基于开槽技术的小型多频微带天线的研究与设计

摘要

在无线通信技术快速发展的当代，不论是日常的手机通讯还是航海航空的通讯需求都对电子通讯设备有着更高的要求。天线作为通讯设备的核心部件，它的体积、辐射性能和结构随着人们日常需求的提高也发生了极大改变。设计出多频段小型化的微带天线成了学者们关注的焦点。本文对微带天线的馈电方式、多频段技术、小型化方法展开了深入研究，主要任务及相应成果可综合归纳为以下两个方面： （1）研究制作了一款采用同轴线馈电的多频微带天线。该天线由馈线、辐射贴片和FR4介质板组成，在辐射贴片上加载五个不规则槽，其中四个不规则的槽是按照将最长振子的长度按3/4,1/8,1/16的比例进行两次90度弯折。天线的尺寸为40*40mm2，工作频率覆盖1.65GHz、2.15GHz、2.85GHz和3.1GHz四个频段，能够很好地覆盖了海事卫星通信频段（1.626GHz-1.66GHz）、卫星通信频段（2.17GHz-2.20GHz）、航空无线电导航频段（2.700GHz-2.900GHz）。通过矢量网络分析仪对加工实物加以测试，实验结果表明所设计的多频微带天线性能良好。 （2）设计了一款通过微带线馈电的多频微带天线。该天线的辐射贴片采用的是非对称的开槽形式，开槽方式新颖。天线的尺寸为32*32mm2，工作频率覆盖1.46GHz、1.94GHz、2.3GHz、3.78GHz和5.16GHz五个频段，能够很好地覆盖点对多点微波系统（1.427GHz-1.525GHz）频段、电信（1.92GHz-1.940GHz）频段、联通（1.94GHz-1.955GHz）频段、无线电定位（2.3GHz-2.4GHz）频段、E-UTRA operating band43（3.6GHz-3.8GHz）频段、WLAN（5.15GHz-5.25GHz）频段。通过矢量网络分析仪对加工实物加以测试，得到的实测结果与仿真结果基本一致，表明这款天线在缩小尺寸的同时仍有良好的多频带性能。 论文采用在贴面开槽的方法设计了两款小型多频微带天线。开槽型式新颖、天线性能良好，对小型多频微带天线的进一步研究与设计具有一定的参考意义。

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