全向天线的设计任务书

 2021-08-20 12:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

本文设计了一款小型化宽带平面全向天线,该平面全向天线的正面金属层由圆形单极子贴片、Wilkinson功分器、渐变型微带馈线和矩形微带馈线并形而成,呈棒棒糖状;背面的金属接地板为瓶状结构,主要由两个矩形贴片和一个半椭圆型贴片组成。通过在天线微带馈线顶端引入Wilkinson功分器来改善方向图不圆度, 实现较好地全向辐射;天线背面采用瓶状结构的金属接地板,达到了良好的阻抗匹配效果。仿真结果表明:该平面全向天线驻波比小于2的阻抗带宽为4GHz,中心频点5.4GHz处的增益为3.52dB,天线辐射方向的不圆度小于2.88dB,整个阻抗带宽内的增益为2.4-3.52dB。该天线可在厚度为0.812mm介电常数为3.55的Rogers 4003C板材上加工实现,整体结构简单,制作方便,成本低。

2. 毕业设计(论文)主要内容:

为了实现全向天线的小型化、低剖面、宽频带、馈电简单的特点,本文提出了一种小型化宽带全向天线,在30300.813mm的Rogers RO4003C基板上实现,整体结构简单,制作方便,成本低。

基于HFSS电磁软件对平面全向天线进行仿真建模, 引入Wilkinson功分器改善天线的馈电网络, 优化了微带馈线顶端的电流分布, 提高了水平方向的电磁辐射, 实现了较好的全向辐射特性。

同时,本文也对背面的金属接地板进行改进,设计了一个半椭圆型结构,实现了两个矩形贴片间良好的阻抗变换,从而提高了天线的阻抗带宽。

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3. 主要参考文献

[1] 蒋芹, 洪伟.一种新型宽带印制天线[J] 微波学报, 2001; 17(3):17-23

[2] Wang L, Wei K, Feng J, et al. A wideband omnidirectional planar microstrip antenna for WLAN applications. Electrical Design of Advanced Packaging and Systems Symposium[M2011;1-4

[3] Liang J, Chiau C C, Chen X, et al. Study of a printed circular disc monopole antenna for UWB system[J]EEE Transactions on Antennas Propagation, 2005; 53(11):3500-3504

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