滤波天线设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1目的及意义

随着现代通信技术的快速发展,无线通信系统的性能需求也越来越高。在不断提高系统各类性能指标的同时,减小系统的尺寸逐渐变成发展的趋势,所以将多种设备进行集成设计成为一个比较热门的课题。

天线和滤波器作为无线通信系统最前端的器件,是直接影响着整个系统的整体性能的关键因素的器件之一。天线是无线通信系统的“耳目”,具有发射和接收电磁信号的功能,滤波器则是具有选频功能的器件,它在消除杂波信号,防止不同频带间的干扰上具有重要作用。传统的无线通信系统的设计中,天线和滤波器是作为两个独立元件设计和加工,使用时通过同轴线缆或波导连接。这种分立器件的级联可能会造成天线和滤波器之间端口的阻抗失配,影响天线的辐射性能,为解决这个问题,可对滤波器和天线进行集成化设计,实现同时具有辐射功能和滤波功能的单一器件。

当今社会受到互联网的影响正迈入高速通信时代,并由于人们生活的需求,移动数据的数据业务量开始出现爆发性增长。对于未来移动通信的需求,目前的第四代移动通信系统(4G)将很难满足,所以下一代通信技术5G的关键,是如何将现有的移动通信的频谱效率和能耗效率再提升一个量级。为了充分利用无线空间资源、实现更高的频谱效率和功率效率,采用多频滤波天线是目前的主要路径。

综上所述,本课题为迎合无线通信技术和5G技术的发展,设计一种面向5G应用的双频滤波天线。通过将滤波器和天线在PCB上进行集成化设计,实现能满足现代通信的小型化要求,不仅有利于系统的封装集成,同时提高了系统的效率。与此同时,通过改变滤波天线的结构,其工作频率呈现出双频功能,即充分提高了频谱效率,也实现了面向5G应用。

1.2国内外研究现状

2015年,Chin-Yuan Hsieh 等人提出了一款使用阶跃阻抗谐振器的紧凑型双频滤波天线。

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