宽带差分微带天线设计+文献综述(2)
3.1 微带天线的宽带技术 10
3.2 宽带差分微带天线的设计 11
3.3 参数对天线的影响分析 16
3.4 差分天线与单馈天线的比较 24
3.5 本章小结 28
4 差分微带天线的单馈转化 29
4.1 改变差分微带天线馈电口的结构 29
4.2 宽带Wilkinson功分器的设计 32
4.3 本章小结 37
结 论 38
致 谢 40
参考文献41
1 引言
1.1 课题研究的背景及意义
天线是通信系统中重要的信号接收和发射设备，为了适应现代无线通信技术的发展需求，开始逐渐向小型化和易于加工的方面发展。因此，具有重量轻、体积小、平面结构易于和集成电路兼容等优点的微带天线，成为了天线领域的一个重要的分支。目前，微带天线的应用范围越来越广，在许多领域，如卫星通信、雷达、遥感、制导武器等，都有着广泛的应用。
现在，天线单独的工作已经无法满足发展的要求，如何将天线和其他通信单元集成在一起来共同完成工作开始越来越多的被人们关注。差分天线通常采用两个馈电口，这样可以使等幅反相的差分信号直接馈入到两个端口中，从而减小信号输入端的损耗，同时还可以降低天线的交叉极化辐射成分。由于差分天线可以直接与差分电路相连从而提高射频前端的集成度，所以近年来关于差分天线的研究越来越多。但是同时，差分天线也具有自身的缺点:比如增益低，频带窄等，这些缺点使得差分天线的应用范围减小。
因此，本课题中对差分微带天线和如何展宽其频带的研究，是有意义的，并且拥有很好的应用前景。
1.2 国内外研究现状
1.3 本文的工作以及章节安排
本文主要是研究差分微带天线，并借助Ansoft HFSS来优化天线的结构参数，从而改善天线的性能以及辐射特性。文中重点介绍了利用开两个十字型槽的方法来实现天线的宽频带，最后，通过与单端口馈电的微带天线相比较来突显差分馈电的优势。
论文的结构与内容如下：
第一章，介绍了微带天线和差分天线的背景和研究现状。
第二章，首先介绍了微带天线。然后简单的介绍了差分天线的理论，最后设计了一个同轴馈电的差分微带天线，并分析了其性能。
第三章，对微带天线带宽展宽技术进行探讨。采用在贴片对称位置上开两个十字型槽的方案，设计出一个宽带差分微带天线。天线中心工作频率为3GHz，带宽达到41.9%，实现了宽频带的要求，论文利用HFSS软件，系统分析了天线结构参数对天线性能的影响。另外还设计一个单端口馈电的微带天线，对差分馈电天线的性能优势进行了对比分析。
第四章，对差分微带天线的馈电转换电路进行设计。为便于与射频电路集成和实际测量，将双探针馈电过渡为差分微带线馈电，并进一步研究了宽带Wilkinson功分器，将差分馈电向单端口馈电转换，从而实现宽带差分微带天线的实际测量。同时这种馈电之间的转换，也可以将差分馈电的思路引入单端口馈电微带天线中，以改善天线的辐射性能。
2 差分微带天线的理论
本章主要介绍了微带天线和差分天线的基本理论，然后在单馈微带天线理论的基础上介绍了差分微带天线的设计过程，最后设计了一个同轴馈电的差分微带天线来直观的分析差分微带天线的性能。
2.1 微带天线理论
微带天线一般适用于频率高于100MHz的低轮廓结构，通常由一矩形的金属贴片置于接地面上一片薄层电介质表面所组成，它的贴片可一般采用光刻工艺来制造，这样使得成本低，易于大量生产。
上一篇：基于嵌入式的ADC接口设计