摘要:自1997年以來，第三代移動通信技術的發展給天線行業帶來了蓬勃生機，微帶天線隨著科技的進步得到了更加廣泛的研究和發展，除了移動通信領域，微帶天線在航空航天、導彈與遙測和生物醫學等領域均獲得了多種應用。近年來，隨著雙頻和多頻應用需求的增多，雙頻和多頻段的微帶天線的研究也受到廣泛重視。

    本文設計了一款用微帶饋電的加載互補開口諧振環（CSRR）的雙頻微帶天線，該天線的兩個中心工作頻點分別是3.5GHz和5.8GHz，適合無線局域網的雙頻應用環境。本文嘗試把CSRR結構刻蝕在微帶貼片天線的地板上，在貼片天線原有諧振頻點的基礎上增加一個額外的低頻諧振點以獲得雙頻工作的性能，第一個諧振頻率與貼片的長度有關，第二個諧振頻率與互補開口諧振環（CSRR）有關。首先通過理論近似公式計算出矩形貼片、微帶線和互補開口諧振環尺寸參數的初始值，然后使用仿真軟件HFSS對初始設計得到的天線性能進行仿真，再通過調節矩形貼片的長度和互補開口諧振環的輪廓尺度、縫隙寬度、內外環間距等對微帶天線的性能進行優化，得到到改進了的設計結果。仿真結果表明所得天線實現了預期的雙頻工作特性，天線在兩個中心工作頻點的反射系數低于-15dB,天線在兩個工作頻點上具備一致的邊射式輻射特性。所得設計得到了實物測試結果的驗證。

關鍵詞：互補開口諧振環 微帶天線 雙頻

目錄

中文摘要

Abstract

前言-3

第1章.諸論-4

1.1 雙頻天線的研究背景和意義-4

1.2 雙頻天線的國內外發展現狀-4

1.3 本文研究內容和結構安排-4

第2章.微帶天線基礎知識-6

2.1 天線概述-6

2.1.1天線的輻射原理-6

2.1.2 天線的分類-6

2.1.3天線的特性參數-7

2.2 微帶天線簡介-9

2.2.1 微帶天線的定義及基本結構-9

2.2.2 微帶天線的輻射原理-9

2.2.3 微帶天線的分析法-10

2.2.4 微帶天線的饋電方法-11

2.2.5.微帶天線的優缺點-12

第3章.基于互補開口諧振環的雙頻微帶貼片天線的研究-13

3.1 雙頻微帶貼片天線的構造-13

3.2 雙頻微帶貼片天線的工作原理-13

3.3 雙頻微帶貼片天線的初始設計和HFSS模型創建-13

3.4 雙頻微帶貼片天線的仿真結果分析-15

3.4.1 貼片表面電流分布和貼片下方場分布-15

3.4.2 反射系數頻響曲線-16

3.4.3 輻射方向圖和增益-16

3.4.4 極化特性-18

3.5 天線的實測結果-18

3.5.1 實物展示-18

3.5.2 實物測量與結果分析-19

第4章.基于互補開口諧振環的雙頻微帶貼片天線的仿真優化設計-20

  4.1 雙頻微帶貼片天線的仿真調試-20

4.1.1 調節矩形天線上貼片長度-20

4.1.2 調節互補開口諧振環的輪廓尺寸-20

4.1.3 調節互補開口諧振環的縫隙寬度-21

(1).調節外環縫隙寬度-21

(2).調節內環縫隙寬度-21

4.1.4 調節互補開口諧振環的內外環間距-22

4.1.5 調節微帶饋線探入貼片的深度-23

4.2 雙頻微帶貼片天線的優化結果及分析-23

結論-26

參考文獻-27

致謝-29