低剖面分形环路-振子组合天线的设计与研究-移动通信与无线技术专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名： 日期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索； 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名： 导师签名： 日期： 摘要 在“点对点”的高速无线通信中（例如：高速数据传输），为了保证可靠的通信链路， 不仅要求天线具有平面结构，而且还需要它具有一定的方向性和较高的增益。因此，必须 研制平面结构、端射特性且波束平行于天线所在平面的小型宽带天线。本论文通过组合不 同性质的基本振子，首先提出了分形结构环路-振子组合天线的设计概念；然后运用仿真分 析，验证了其工作原理；进而通过参数分析和实验研究，验证了分形环路-振子组合天线设 计方法正确性和有效性，主要贡献包括： (1)论文首先探讨了分形及电磁组合天线的研究现状和分析方法，建立了其等效源耦合 模型，初步论证了其工作机理。 (2)在理论分析的基础上，利用不同迭代阶数的分形曲线，设计了若干种低剖面的分形 环-振子组合天线并进行了比较，这是一类新的小型天线，能够应用在小型便携式“点对点” 宽带无线通信设备中。这些天线都采用对跖环路作为磁流源，印刷电偶极子作为电流源， 它的体积为 31 mm×30 mm×1 mm ，工作带宽为 2.86~11 GHz (驻波比低于 2)，并且在阻 抗带宽内都具有准定向辐射特性。 (3)最后，利用电磁场仿真软件 IE3D 进行辅助分析和设计，制作了三阶分形环-振子组 合天线样品进行实验研究，并与非分形结构的同类天线进行了比较，确定了天线的实际频 域和时域性能。结果表明，该天线具有超过 117%的阻抗带宽，增益的平均值为 5.14dBi， 准定向的辐射方向图，主波束内的交叉极化电平低于主极化电平 20dB 以上，脉冲保真度为 0.75。 关键词：小型化，分形，电磁振子组合天线，时域特性 I 万方数据 万方数据 Abstract In point to point of the high speed wireless communication (e.g: high-speed data transmission). In order to set up a reliable communication link for portable equipments, planar antennas with higher directivity and gain are required. Thus, it is necessary to develop planar antennas with end-fire beams. In the thesis, with reference to the concept of complementary antenna, the design concept of fractal loop-dipole antenna is proposed firstly; then, the mechanism is verified through numerical simulation. Finally, the validity and effectiveness of fractal loop-dipole composite antenna design method is proved by experimental results and parameter Analysis. The main content of this thesis is organized as follows: At first, the state of art and the analysis methods of fractal magneto-electric dipole antenna are briefly introduced. Then, the