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1、碩士學位論文高增益寬頻帶全向印刷天線研究RESEARCHONHIGHGAINBROADBANDOMNIDIRECTIONALPRINTEDANTENNAS劉璐哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內圖書分類號：TN828.6學校代碼：10213國際圖書分類號：621.38密級：公開工程碩士學位論文高增益寬頻帶全向印刷天線研究碩士研究生：劉璐導師：亞歷山大·杰尼索夫教授申請學位：工程碩士學科：電子與通信工程所在單位：電子與信息工程學院答辯日期：2018年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TN828.6U.D.C:621.38Dissertationfort
2、heMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHIGHGAINBROADBANDOMNIDIRECTIONALPRINTEDANTENNASCandidate：LiuLuSupervisor：Prof.AlexanderDenisovAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefen
3、ce：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要現(xiàn)代通信技術的飛速發(fā)展對通信系統(tǒng)的集成度提出了更高的要求，而作為電子信號在通信設備和自由空間之間的轉換設備，天線也朝著小尺寸、集成化的方向發(fā)展。印刷型天線的體積較小，其平面結構剖面低，且生產的工藝比較簡單、在電路中易于集成，能夠很好地滿足當今通信設備朝著小型化方向發(fā)展的要求，被大量應用在移動通信領域。所謂全向天線，是在水平面朝各向均勻輻射而無特定輻射指向的天線。該類天線在水平面內朝四周輻射的特性基本無方向差
4、異，而在垂直平面內呈現(xiàn)定向輻射特性。兼具以上特點，印刷形式的全向天線得到了到越來越廣泛的應用，尤其是對于一些小型移動基站。本文設計了介質板印刷型高增益寬頻全向帶天線，主要完成了以下工作：（1）設計了四種漸變結構的阻抗變換器，并通過對比來選取仿真結果最優(yōu)的三角形結構作為本文所設計天線的終端負載，來代替終端短路或者開路的處理方式，使天線更易于實現(xiàn)良好的匹配；（2）設計了四種印刷型直立串饋振子陣列天線，四種天線都具有全向輻射特性，其中綜合輻射效果最好的
5、S11
6、天線在4.37-6.38GHz頻率范圍內小于-10dB，相對帶寬達到37%，水平面內全向輻射增益在3.8dBi以上，H面方
7、向圖的不圓度小于1.4dB；（3）設計了一種新型巴倫結構，該結構一改以往同軸饋電的直立串饋振子天線在實際使用中需要對饋電同軸線進行平衡饋電操作的繁瑣方式，而是以介質板印刷的形式與印刷型天線一體化生產，使天線整體能夠直接連接同軸線工作；（4）通過優(yōu)化天線與地板之間的距離減弱鏡像天線對實際天線工作性能產生的不利影響，通過連同地板與天線罩整體結構的仿真模型進行整體優(yōu)化，最終實現(xiàn)了預設指標。上述所有天線的建模仿真以及參數(shù)優(yōu)化工作均由電磁仿真軟件CSTMicrowaveStudio?完成。本文通過對比各天線仿真結果，選取了綜合性能最優(yōu)的天線結構進行了調試工作和實物的加工，最終采用1.6
8、mm的介質板完成了平面尺寸為長99.1mm，寬12mm的印刷全向天線。使用安捷倫N5227A型矢量網(wǎng)絡分析儀完成了對天線實物的測試，結果表明，該天線工作于4.4-5.2GHz頻帶內，增益大于3.2dBi，H面方向圖不圓度小于2dB。天線在實際環(huán)境中的工作效果滿足設計需求，證明了本文設計思路的正確性，所設計的帶有印刷型扼流裝置的全向印刷天線經檢驗可以應用于相應頻段的通信系統(tǒng)中。關鍵詞：印刷天線；全向天線；移動通信天線；串饋振子陣列；巴倫-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractTherapiddevelopmentofcommunicationtechnologypu
9、tsforwardhigherrequirementsfortheintegrationofcommunicationsystems.Asanelectronicsignalconversiondevicebetweencommunicationequipmentandfreespace,theantennaisalsodevelopinginthedirectionofsmallsizeandintegration.Printedantennasarewidelyusedinthefieldofmob
