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通信业务的迅猛发展,使得无线通信系统对天线的要求越来越高。传统的单一功能的天线已经无法满足现代无线通信系统的要求。因此,具有多频带、多极化等优势的多功能性天线得到广泛的关注和发展。本文在多功能天线及阵列的方面进行了一些研究。 本文首先应用矩量法对微带天线进行了数值分析,利用Matlab工具建立天线模型,进行网格剖分,以RWG边元为基础,编程计算了天线的电特性,并与商业仿真软件进行了对比,为后续天线的设计提供了理论基础。 随后,提出了一种新颖的双频可重构微带天线,将微带伞形振子和宽带折合振子创新地构造在一起,通过适当设置两天线振子臂的长度和相对位置,合理利用双频共用巴伦馈电及MEMS开关控制等技术措施,实现了天线较为理想的频率可重构,给出了2.4GHz和3.6GHz双频可重构微带天线的实例,天线在2.4GHz频段可以实现30%的带宽(VSWR<2),在3.6GHz频段可以实现42%的带宽(VSWR<2),天线方向图达到了预期的效果,仿真和实验结果吻合。 其次针对无线通信系统中天线多功能的需求,提出了一种背腔式双频双极化微带天线,利用矩形波导背腔的主模及高次模和正交的“十”字形缝隙,实现了双频和正交双极化工作,通过HFSS高频仿真软件进行了天线的建模、仿真和优化设计,开展了实验研究工作,结果表明该天线具有较好的宽带特性、较为理想的天线方向图、较高的增益和极化隔离度。 最后利用粒子群智能优化算法对双频天线阵列进行了阵列综合研究,较好的解决了双频天线线阵的空间配置问题,有效的抑制了副瓣电平,得到了理想的阵列方向图。