【摘 要】
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随着无线通信技术的发展,可重构天线已经成为天线领域研究的一个热点。辐射方向图是天线的关键特性之一,因此方向图可重构天线必然成为可重构天线研究的一个重要方向。方向图
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随着无线通信技术的发展,可重构天线已经成为天线领域研究的一个热点。辐射方向图是天线的关键特性之一,因此方向图可重构天线必然成为可重构天线研究的一个重要方向。方向图可重构天线可以避免噪声干扰,提高系统增益和安全性,定向辐射信号可以节约能量等。目前,这一领域的研究尚处于发展阶段,仍然有许多难题需要解决。本文简要介绍了可重构天线的发展背景及国内外研究现状,介绍了天线的基本知识及微带天线、可重构天线的相关知识。重点包括微带天线的工作原理、分析方法、馈电方式及展宽频带技术,可重构天线的基本思想、工作机理及其特点。在此基础上,对实现全向和定向两种辐射方向图的可重构天线做了初步的探索,设计了四种方向图可重构印刷偶极子天线。提出的天线用高频仿真软件Ansoft HFSS进行了仿真。通过控制开关状态,每个天线实现了定向和全向两种方向图,工作在2GHz-3GHz频段内,覆盖了很多重要的无线通信波段。它们应用在无线通信系统中,通过选择适当的方向图可以提高系统性能。首先,设计一中的天线尺寸更满足小型化、低剖面的要求,将原来天线的平面面积减小到69%,厚度也相应的减小。谐波抑制器可以去除高次模对天线性能的影响,使天线的匹配效果更好,使谐振点处的回波损耗降得更低。之后,在前两种设计的基础上引入谐波抑制器。谐波抑制器的引入,使得天线性能得到了很大的改善。天线在谐振点处的回波损耗可以降到-40dB左右,甚至更低。最后,根据仿真尺寸对天线模型进行了制作和测试。回波损耗和方向图的测试结果与仿真结果吻合较好。
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