寬帶圓極化交叉偶極子天線

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1、碩士學(xué)位論文寬帶圓極化交叉偶極子天線作者姓名楊婉軍學(xué)科專業(yè)通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師潘詠梅教授所在學(xué)院電子與信息學(xué)院論文提交日期2018年4月WidebandCircularlyPolarizedCrossed-DipoleAntennaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangWanjunSupervisor：Prof.PanYongmeiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分類號(hào)：TN8

2、2學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201520108904華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文寬帶圓極化交叉偶極子天線作者姓名：楊婉軍指導(dǎo)教師姓名、職稱：潘詠梅教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：通信與信息系統(tǒng)研究方向：天線與射頻技術(shù)論文提交日期：2018年4月10日論文答辯日期：2018年6月6日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：胡斌杰教授委員：章秀銀教授黃惠芬教授潘詠梅教授宋海娜高級(jí)工程師摘要圓極化天線相對(duì)于線極化天線具有更好的消除極化失配和抑制多徑干擾等優(yōu)勢(shì)，從而其更適用于全球定位系統(tǒng)、

3、衛(wèi)星通信以及無線射頻識(shí)別系統(tǒng)等。另一方面，隨著現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)天線帶寬的要求越來越高。寬帶圓極化天線可以同時(shí)覆蓋無線通信系統(tǒng)的多個(gè)工作頻段，能夠減少系統(tǒng)中天線的數(shù)目，從而使得整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單和緊湊。交叉偶極子天線具有良好的寬帶圓極化特性，近年來備受關(guān)注，但是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨剖面高、帶寬不夠?qū)挕?nèi)波束寬度不穩(wěn)定等問題。針對(duì)上述問題，本論文的主要內(nèi)容可以概括如下：1、提出一種低剖面寬帶圓極化交叉偶極子天線。在地板上方引入一個(gè)寄生的介質(zhì)基板將由階梯形交叉偶極子在相鄰頻段產(chǎn)生的兩個(gè)軸比通帶融合在一起，從

4、而天線可以在0.13波長(zhǎng)的條件下實(shí)現(xiàn)55.1%的圓極化帶寬，同時(shí)不規(guī)則地板的引入可以提高天線的增益，最終天線在通帶內(nèi)的平均增益可以達(dá)到10.4dBic左右。2、提出一種超寬帶圓極化交叉偶極子天線。在交叉偶極子周圍引入四個(gè)寄生的垂直金屬板，利用交叉偶極子單元和垂直金屬板之間的耦合作用使得交叉偶極子天線產(chǎn)生額外的通帶，從而天線的圓極化帶寬可以從30%左右提高到106.1%。該提高圓極化帶寬的方法具有很好的通用性，同時(shí)適用于其他類型的貼片天線。3、提出一種寬帶寬波束圓極化交叉偶極子天線。在交叉偶極子和地板之間引入四個(gè)短

5、接地板的三角形貼片單元，利用交叉偶極子和寄生單元之間的耦合作用使得寄生單元上產(chǎn)生正交的感應(yīng)電流，天線的剖面可以降低為0.1波長(zhǎng)，而且由于額外的軸比通帶天線的圓極化帶寬能夠達(dá)到63.4%，同時(shí)天線也能在非常寬的頻段范圍(50.7%)內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過120°的軸比波束寬度以及超過110°的半功率波束寬度。關(guān)鍵字:圓極化天線；交叉偶極子天線；寬帶天線；寬波束天線；定向天線IABSTRACTComparedwithlinearlypolarized(LP)antenna,circularlypolarized(CP)anten

6、naismorecapabletomitigatepolarizationmismatchandsuppressmultipathinterferences,andisthereforemorepreferabletoglobalpositioningsystem(GPS),satellitecommunication/navigationsystemandradiofrequencyidentification(RFID)system.Ontheotherhand,withtherapiddevelopment

7、ofmodernwirelesscommunicationsystems,thebandwidthrequirementofmodernsystemsishigherthanever.Widebandcircularlypolarizedantennacancovermultipleworkingbandofthewirelesscommunicationsystemssimultaneouslysothatthenumberoftheantennasinthesystemcanbereduced,andthus

8、canmaketheoverallsystemsimplerandmorecompact.Inrecentyears,crossed-dipoleantennahasreceivedextensiveattentionsduetoitsbroadCPbandwidth.However,traditionalcrossed-dipoleantennahastheproble