● 摘要
在过去的20年中,电信领域,特别是其中的无线设备制造领域得到快速发展。无线装置在设计和功能上飞速进步。由于现代集成电路技术的发展,个人通信设备尺寸不断缩小,因此无线装置需要在多个频带下进行工作,并需要对其在各个频带下的功能进行增强。
我 在该领域的主要研究内容是设计多频带平面天线,分析这些平面天线结构参数对天线的影响,以及研究如何把它们应用在无线通信系统。具体来说是通过针对特定参 数进行仿真,并评估阻抗匹配、馈通程度,进而评估天线的性能。在这个仿真过程中,基于求解麦克斯韦方程的全波仿真工具如ANSYS / Ansoft公司高频结构仿真器HFSS被大量应用。在我的博士科研过程中,我成功设计并制造了多个新型低成本小型化三频段天线。这些新型天线的细节如下:
天线一:该天线是平面单极天线( PMA )。其具有紧凑的结构,新颖的梯形贴片设计,辐射贴片倒Π插槽,以及地平面开槽。该天线可在以下三个频段下工作:280MHz带宽的蓝牙的频段,1GHz带宽的WiMax的频段,以及1GHz带宽的WLAN的频段。该天线已经在不同的贴片辐射器以及地平面的尺寸参数条件下进行了仿真。
天线二:该天线为缺陷接地结构平面天线( DGSPA )。其采用新颖的U形辐射贴片和I形地平面的设计,并可以在以下三个频段下工作:280MHz带宽的蓝牙的频段,1GHz带宽的WiMax的频段,以及1GHz带宽的WLAN的频段。同样该天线已经在不同的贴片辐射器以及地平面的尺寸参数条件下进行了仿真。
天线三:该天线为平面贴片天线( PPA )。该天线具有的新颖的双变形U槽贴片设计使其可以在60MHz带宽的蓝牙频段,200MHz带宽的WiMax频段,和300MHz带宽的WLAN频段下工作。该天线也已经在不同的贴片辐射器、地平面的主要几何尺寸参数条件下进行了仿真。
从这项研究中得出的大量信息将有利于天线研究人员设计和优化上述几类天线。通常PMA,DGSPA和PPA天线的性能对参数变化敏感。针对它们的参数敏感性,我在2GHz ? 6 GHz的频率范围内,对上述天线的辐射贴片、地平面尺寸等主要几何参数对天线表现的影响进行了充分研究和评估。
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