基于端部加载技术的双套筒宽带天线的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leinuo2222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于振子天线及套筒天线的研究现状,从同步实现谐振天线的优异匹配和宽频带的目标出发,综合运用阶梯阻抗变换技术改进传统套筒结构,引入端部加载技术实现宽带内对传统套筒天线输入阻抗的对消与平稳,设计出一种基于端部加载技术的双套筒宽带全向天线。上述技术最终使传统套筒天线演变为一个单馈点的双馈源非对称振子天线。基于项目的需求,设计的未小型化的基于端部加载技术的双套筒宽带天线在VSWR<1.5(即S11<-13.98d B)的条件下,其工作频率为59.674MHz-146.74MHz,即其阻抗带宽为2.46:1,相对带宽为84.4%。在良好匹配情况下,如此宽的阻抗带宽是传统的套筒天线所做不到的。在S11<-10d B的条件下,其工作频率为56.96MHz-187.6MHz,即其阻抗带宽达到3.29:1,相对带宽为106.84%。经过小型化后该天线的工作频段为57MHz-103MHz,在此频率范围内天线的驻波比系数VSWR小于1.5(即S11<-13.98d B),即在这样高的VSWR要求下该天线的相对带宽为57.5%,阻抗带宽为1.81:1。仿真和测试结果表明该天线在所设定的频带内增益大部分都≥2d B。制作的谐振频率为60MHz和85MHz的天线模型测试所得S参数曲线和E面、H面方向图均与仿真结果十分,验证了该天线结构的有效性。此外,本文对基于端部加载技术的宽带双套筒天线结构中的端部加载部分特别进行了讨论,分别讨论了两部分的端部加载对天线反射系数的影响。本文进一步提出了基于端部加载技术的宽带双套筒天线的等效电路模型,利用MATLAB求解该电路的输入阻抗,进而得到其S11随频率的变化曲线。仿真结果表明,由该等效电路模型求得的S11随频率的变化曲线可以和由CST仿真得到的S11随频率的变化曲线很好的吻合,这可以为传统套筒天线理论模型的建立及求解提供新的思路,从而解决传统套筒天线理论解不能与实际结果相符合的难题。同时,根据本文所提出的相关理论设计并制作了一个可以覆盖0.8GHz-2.7GHz的宽带双套筒天线,该天线水平方向具有全向的方向图,且在其工作频率范围内增益大多都大于2d B。该天线测试S11与仿真S11的良好吻合进一步证明了所提出基于端部加载技术的宽带双套筒天线结构的有效性。另外由于该天线的工作频率可以覆盖2G,3G,4G移动通信的所有频率且具有全向的方向图,所以该天线可以很好的应用于农村话务基站天线,可以解决传统基站天线工作频带窄造成覆盖很宽频率范围需要架设多个天线,而各天线之间又互相干扰且占用面积大的问题。总之,本文提出了一种新型基于端部加载技术的宽带双套筒天线,打破了传统的套筒天线在良好匹配情况下阻抗带宽依然不够宽的局限,通过引入对消的思想,在到达良好匹配(VSWR<1.5)的同时,极大地拓展了天线的阻抗带宽,而且也为宽带天线设计提出新方法,具有较高的研究价值。同时,本文进一步提出的基于端部加载技术的宽带双套筒天线的等效电路模型,可以为传统套筒天线理论模型的建立及求解提供新的思路,从而解决传统套筒天线理论解不能与实际结果相符合的难题,意义重大。
其他文献
探究小学高年级学生数学自主学习能力的培养策略已经成为重要的教育研究课题.而基于对大部分教师的教学研究成果的分析,如何在枯燥乏味的课堂教学过程中融入多样化的教学活动
如何将思想政治教育与高职公共英语在课堂上有机融合,有效解决英语教学信息化过程中出现的母语文化缺失、思想教育缺位现象,促进学生全面发展,这是新时代对高职英语教学提出
会计属于一类实践性和技术性都非常强的工作,若想在企业之中做好会计工作,不仅需要具备扎实的理论基础,并且需要有较强的实践能力.然而,当前许多技校在开展会计专业教学的过
正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)是一种多载波调制技术,因其具有抗多径干扰、频谱利用率高、易于实现等优点而受到广泛应用。但因其对频
近年来,第三代半导体材料GaN以其禁带宽度大、饱和漂移速度高、临界击穿电场高和热导率高等独特的优势,成为最令人瞩目的新型半导体材料之一。各项研究表明,GaN HEMT微波内匹
随着国家经济的飞速发展,智能手机已经走进了平常百姓的家庭,也成为了当代高职学生的标配之一,智能手机的功能也越来越强大,同时伴随着互联网技术的飞速发展,对高职院校思政
统计参数语音合成为了语音合成领域的主流合成方法,该方法能够利用有限的训练语料合成出不同说话人、不同风格和不同情感的语音,具有容易改变合成语音的音质、模型占用存储空
数学教学关键是培养学生的数学思维和应用能力,数学课堂要对学生进行思维开发和能力培养,给学生足够的思维空间,把思维培养和训练放在数学教学的各个环节,激发学生的思维能力