【摘 要】
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本文提出了一种可以工作在IEEE 802.11a/g协议下的2个频段的全向辐射印刷天线阵列。天线由2组低频工作单元和2组高频工作单元共轴线排列组成,每个工作单元由2对并排放置并且距离很近的对称振子天线组成的二元阵构成。本文的全部工作均围绕着上述方案开展,主要包括如下内容:第一,对国内外在小型化双频高增益领域的天线设计方案进行了综述,总结了国内外同行在上述三个领域的天线设计思路,最终确定了本文的研究
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本文提出了一种可以工作在IEEE 802.11a/g协议下的2个频段的全向辐射印刷天线阵列。天线由2组低频工作单元和2组高频工作单元共轴线排列组成,每个工作单元由2对并排放置并且距离很近的对称振子天线组成的二元阵构成。本文的全部工作均围绕着上述方案开展,主要包括如下内容:第一,对国内外在小型化双频高增益领域的天线设计方案进行了综述,总结了国内外同行在上述三个领域的天线设计思路,最终确定了本文的研究思路,即采用对称振子实现全向辐射;采用异形振子实现宽带工作;采用阵列形式实现高增益。第二,对基于印刷形式的对称振子阵列天线的基本理论进行了研究,总结了本文研究所需要的重要的天线单元、天线阵列及馈线技术所涉及的基本结构、辐射场形式及特性阻抗的计算方法,本部分的研究内容为后续章节的研究提供了理论支持。第三,对于印刷型对称振子单元、子阵的各种形式进行了CST Microwave Studio?软件的建模仿真,对这些模型的反射系数、水平面（H面）方向图、增益及方向图不圆度进行了详细的研究,得到了关于本文所需求天线结构形式的许多重要结论:可以通过弯折振子实现天线极化方向的尺寸缩减;通过控制对称型子阵的单元间距实现对阵列方向图不圆度的调控;通过加载光滑边界的异形振子实现对天线阻抗的调配。本部分的研究内容对天线的最终定型提供了仿真数据的支持。第四,设计了一种可以工作在WLAN的两个频段的全向辐射高增益天线,在2.20 GHz～2.60 GHz和5.13 GHz～5.43 GHz的频率范围内的反射系数低于-10d B。且在此两个频带内的H面方向图均为全向辐射,最大增益分别为4.9 d Bi和4.0 d Bi,不圆度分别为1.5 d B和3.5 d B。第五,对仿真得到的天线进行了实物制作,测试结果表明,该天线能够在2.20 GHz～2.60 GHz和4.77 GHz～5.72 GHz频带内实现反射系数低于-10 d B,在低频段的最大增益为5.4 d Bi,全向不圆度为1.8 d B,而高频波段的最大增益为4.3 d Bi,全向不圆度为3.8 d B。该天线具有剖面低的特点,可应用于WLAN系统中。
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