用于WLAN/WiMAX的小型平面天线研究

摘要

无线通信技术的迅猛发展和应用,要求通信设备向小型化、多用途的方向发展。天线作为任何无线通信系统前端收发电磁波的部件,往往是决定通信系统小型化的关键。小型平面天线因其具有结构紧凑、剖面低、容易制造、易于与微波电路集成等诸多优点,能够很好的满足这些系统的要求,因此得到了广泛的应用。
　　 本文首先介绍了小型平面天线概况,介绍了小型平面天线的辐射机理、馈电技术、理论分析方法和天线的辐射参数等基本理论,总结了近年来平面天线的小型化、多频段和宽频带的方法。
　　 在此基础上,提出了两个用于WLAN／WiMAX的小型化平面天线。第一个天线为共面波导馈电的三频带微带宽槽天线,该天线具有体积小,易于加工的特点,通过调整两对倒L枝节可使天线工作于2.4／5.2／5.8GHz WLAN频段和3.5GHz WiMAX频段,天线在2.4／3.5／5.2／5.8GHz处的增益分别为3.3dBi、2.5dBi、4.11dBi和4.15dBi,远场方向图在H面具有全向性,满足使用要求。第二个天线为微带线馈电的单极子天线,该天线具有结构简单,频带宽的特点。单极子的长臂控制低频谐振,短臂控制高频谐振,S11<-10dB的频带为2.3～2.55GHz、3.3～6.59GHz,完全覆盖了2.4／5.2／5.8GHzWLAN和3.5GHz WiMAX的频带要求。该天线在2.4／3.5／5.2／5.8GHz处的增益分别为2.06dBi、3.16dBi、3.35dBi和2.49dBi,远场方向图在H面具有全向性,满足使用要求。仿真和实验结果表明,本文所给出的两个天线能够适应当前WLAN／WiMAX的应用需求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 小型平面天线概述

1.1.1 小型平面天线的基本概念

1.1.2 小型平面天线的发展现状

1.2 选题背景及研究意义

1.3 本文的主要工作及安排

第二章 小型平面天线的基本理论

2.1 小型平面天线的辐射机理

2.1.1 小型平面天线的辐射机理

2.2 小型平面天线的馈电技术

2.2.1 边沿微带线馈电

2.2.2 同轴探针馈电

2.2.3 共丽波导馈电

2.2.4 电磁耦合馈电

2.3 小型平面天线的分析方法

2.3.1 小型平面天线的解析分析方法

2.3.2 小型平面天线的数值分析方法

2.4 天线的基本电参数

2.4.1 天线的辐射参数

2.4.2 天线的电路参数

2.5 本章小结

第三章 小型平面天线的小型化、多频段和宽频带技术

3.1 小型平面天线的小型化技术

3.1.1 增加介电常数

3.1.2 无源加载技术

3.1.3 有源加载技术

3.1.4 曲流技术

3.1.5 采用PIF、PIL结构

3.2 小型平面天线的多频技术

3.3 小型平面天线的宽频技术

3.4 本章小结

第四章 用于WLAN/WiMAX的小型平面天线

4.1 用于WLAN/WiMAX的宽缝微带天线

4.1.1 天线结构

4.1.2 参数分析

4.1.3 仿真与测量结果

4.1.4 小结

4.2 用于WLAN/WiMAX的双频单极子天线

4.2.1 天线结构

4.2.2 仿真结果

4.2.3 小结

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来展望

致谢

参考文献

研究成果