用于移动手机的五频段天线设计开题报告
2022-01-13 09:01
全文总字数：2633字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
无线通信的进展一直在挑战系统设计人员在单个模块中容纳更多的功能和服务，最近，随着无线通讯技术的迅猛发展，特别是 WLAN, WiMAX, LTE等技术的发展，双频以及多频天线的研究成为当下的一个热点。然而现有的双频和多频天线设计，仍然存在着许多缺点。而共面波导与传统的微波天线相比具有很多优点，例如制作简单，易于串联，产生的辐射低等。为此，本论文提出了一种带有两个梳状金属片的共面波导馈电的五频带槽形偶极天线，每个偶极子对应于不同的工作频带，每个频带可以独立调节。每个工作频段中皆实现大于5.3 dB的增益，同时实现H面的全向辐射。另外天线的设计相对简单，比较适合工程应用，方便在实际操作中调整频带频率，以用于对应的商业无线通信系统。
国内外研究现状
| 2．国内外研究现状 |
| 在[1][2]中，Chen和Hsu将径向槽产生两个工作频率应用于双频带，通过分析每个槽缝的影响，发现了三频带天线可通过适当地调节每个槽缝的大小来实现。在[3]中提出了一种能够进行三频段操作的共面波导馈电孔径耦合槽形偶极天线，每个操作带由相应的突出槽控制。在[4]中共面波导馈电槽形的偶极天线还可以通过添加多个金属条为三频带操作产生更多的谐振路径。在[5]中，使用阶梯阻抗谐振器和寄生槽，将三个设计出的共面波导馈电槽形的偶极天线分别应用于双频带，三频带和宽带操作。在[6]中，提出了一种共面波导馈电槽形天线，在槽环内添加几对槽缝，以减小交叉谐振的峰值并缩小天线尺寸。在[7]中，提出了一种新型三频带偶极子的天线设计，通过在蝶形贴片上刻蚀缝隙，形成了工作在不同频带的三个折线型偶极子。 |
2. 研究的基本内容
本论文仿真了一种带有两个梳状金属片的五频带共面波导（cpw）馈电槽形偶极天线。每个操作频段由相应的路径控制，五个频段分别为1.88（f 1），2.34（f 2），2.70（f 3），3.08（f 4）和3.60 ghz（f 5），相对带宽分别为17.68％，8.66％，5.59％，11.61％和5.27％，并且每个频带可实现独立调节。
如果移除天线中的梳状金属片，则剩余的cpw馈电槽形偶极天线仅在2.8 ghz下工作，本论文中提出的天线带有两个梳状金属片后，五个工作频段分别为1.88（f 1），2.34（f 2），2.70（f 3），3.08（f 4）和3.60 ghz（f 5），说明所提出的天线适合多频带操作。
最终，天线能在五个频段实现谐振（回波损耗大于10 db），并在每个工作频段中皆实现大于5.3 db的增益，同时实现h面的全向辐射。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案
提出天线的模型，设计并调整天线的尺寸。仿真一个电感耦合的共面波导馈电均匀槽行偶极天线，在槽中插入两个梳状金属片。然后观察天线在五个频段下的谐振频率以及辐射的范围。最终将仿真结果整理，撰写论文正文。
进度安排
4. 参考文献
[1]s.-y. chen and p. hsu, “broad-band radial slot antenna fed by coplanar waveguide for dual-frequency operation,” ieee trans. antennas propag., vol. 53, no. 11, pp. 3448–3452, nov. 2005.
[2]r. ma, w. zhang, and l. han, “design of cpw-fed tri-band coplanar slot antenna,” in proc. ieee int. elect. design adv. packag. syst. symp., hanzhou, china, dec. 12–14, 2011, pp. 1–4.
[3]s.-y. chen, y.-c. chen, and p. hsu, “cpw-fed aperture-coupled slot dipole antenna for tri-band operation,” ieee antennas wireless propag. lett., vol. 7, pp. 535–537, 2008.
