【摘 要】
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无线通信技术的飞速发展,给人们的生活带来方便的同时也会带来了一个棘手的问题:无线电频谱可分配的资源将越来越匮乏。认知无线电技术被认为是提高频谱利用效率的一种方法,
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无线通信技术的飞速发展,给人们的生活带来方便的同时也会带来了一个棘手的问题:无线电频谱可分配的资源将越来越匮乏。认知无线电技术被认为是提高频谱利用效率的一种方法,它的天线由两部分构成,分别是超宽带感知天线和窄带的重构天线,通过超宽带天线来感知周围的空闲频谱,当感知到合适的频谱时,具有重构功能的天线就会切换到该频段进行工作。本论文主要研究能应用于认知无线电系统的频率可重构天线,提出的两款具有高隔离度的光控频率可重构天线,能够应用于认知无线电系统。本论文的主要研究内容:(1)介绍了当前光控频率可重构认知无线电天线研究的现状、研究意义,以及对天线设计所需要的相关理论,包括天线的辐射基本原理、天线的基本参数、半导体的基本原理、光对硅片的导电特性的影响等等,为下一步天线设计打下理论基础。(2)设计了一种通过光控开关改变辐射贴片的状态来实现频率可重构天线,可应用于认知无线电系统前端,该天线采用双端口微带线馈电结构,由两部分组成,其中超宽带感知部分由正十二边形中间开缝与微带馈线和地一起构成,能覆盖3.1-10.6GHz;窄带部分由一个T字型结构实现,利用合适波长的激光实现两个硅光导开关的导通与断开,从而实现频率在7.0-8.6GHz、4.7-5.4GHz和3.4-3.7GHz的三个窄带可重构。(3)设计了另一种通过光控开关来改变地板的状态来实现频率可重构认知无线电天线,该天线采用双端口微带线馈电,通过改变窄带地的结构实现窄带的频率可重构,超宽带感知部分能覆盖2.7-12GHz,窄带重构频段为3.3-3.8GHz,4.9-5.5GHz和7.4-8.8GHz。该天线通过改变与地板的匹配来实现重构,尽可能地减小开关对天线辐射的影响。本论文选用的是光控硅光导开关,易于与天线集成,对天线辐射的影响小。
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