畢業(yè)設(shè)計開題報告-58

電子科技大學(xué)2010級本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告表學(xué)號：2010020040009姓名：黃少德學(xué)院：電子工程學(xué)院專業(yè)：電磁場與無線技術(shù)學(xué)位論文題目微帶差分天線的設(shè)計學(xué)位論文題目來源：1.科研2.生產(chǎn)3.教學(xué)（含實驗）4.其它（在選項上打勾選擇）學(xué)位論文成果形式：1.硬件2.硬件+軟件3.軟件4.純論文（在選項上打勾選擇）學(xué)位論文研究內(nèi)容1選題依據(jù)及意義隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，天線作為信號的接收和發(fā)射設(shè)備，向著小型化和易于加工的趨勢發(fā)展。微帶貼片天線有著結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、成本低、易于與微帶線路集成等諸多優(yōu)點，因此得到了廣泛的研究和應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備在功能越來越強的同時，它的體積越來越小，重量越來越輕。這種多功能高集成的單一芯片技術(shù)成為研究的焦點。處理差分信號的電路可以較容易的地實現(xiàn)集成度很高的單一芯片。差分天線采用兩個饋電端口，直接輸入差分信號，從而避免了巴倫的使用，減小了信號在輸入端口的損耗，提高了天線的效率，差分信號的使用能夠使射頻前端擁有更高的集成度,所以差分天線在國內(nèi)外受到了廣泛的關(guān)注。綜上所述，開展對微帶差分天線的研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義，并擁有良好的應(yīng)用前景。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀早在1953年，DeschainPs教授就提出了微帶天線的概念，之后20年內(nèi)對微帶天線的研究相對較少。隨著微波集成技術(shù)的發(fā)展以及空間技術(shù)對低剖面天線的迫切需求，R.E.Munson和J.Q.Howell等研究者在1972年研制成第一批實用微帶天線，緊接著國際學(xué)者廣泛展開了微帶天線的研究。目前，微帶天線成為天線領(lǐng)域的一個重要分支，得到越來越廣泛的應(yīng)用，包括衛(wèi)星通信、雷達、遙感、制導(dǎo)武器以及便攜式無線電設(shè)備。與普通天線相比，微帶天線具有體積小、重量輕、剖面低、成本低、易批量生產(chǎn)、易與微帶線路集成、易實現(xiàn)雙頻段和雙極化等優(yōu)點。目前對微帶天線的研究主要集中在小型化、多頻帶、寬頻帶和高增益等方面。差分天線的使用能夠使射頻前端擁有更高的集成度，與后續(xù)的信號處理部分實現(xiàn)更好的對接。所謂差分天線就是采用雙饋電端口，直接輸入差分信號，差分信號具有幅度相同、相位相反的特點。為抑制噪聲，射頻前端的電路如低噪聲放大器等大都采用差分結(jié)構(gòu)，因此，差分天線可以直接與差分電路連接，避免了巴倫的使用，為設(shè)計高集成的射頻前端提供了新的途徑，因此，差分天線的研究受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。1999年，美國學(xué)者W.R.Deal率先提出去掉推挽功率放大器輸出端的巴侖，用推挽功率放大器直接驅(qū)動差分微帶天線，使得推挽功率放大器的結(jié)構(gòu)更加緊湊，提高了有源集成天線的效率。2003年，瑞士學(xué)者T.Brauner設(shè)計出在砷化鎵半導(dǎo)體技術(shù)中與差分低噪聲放大器集成的差分微帶天線，該差分微帶接收天線同時作為輸入巴侖。次年，新加坡學(xué)者Y.P.Zhang在標(biāo)準(zhǔn)0.18umCMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)中將差分微帶天線與推挽功率放大器集成在一起，由于差分天線充分利用了標(biāo)準(zhǔn)的CBGA(陶瓷焊球陣列)封裝，因此減少了系統(tǒng)板的空間。目前常用的差分天線主要有以下三類：同軸探針饋電的差分天線，孔徑耦合饋電的差分天線和臨近耦合饋電的差分天線。3本課題的研究內(nèi)容、最終目標(biāo)以及設(shè)計思路 本課題主要研究微帶差分天線的基本理論和設(shè)計方法。最終目標(biāo)是設(shè)計出一款頻率在902-928MHz，輸入阻抗為50Ω，頻帶內(nèi)駐波系數(shù)小于1.5，最大增益大于6dB的差分微帶天線。 本次設(shè)計的關(guān)鍵點是微帶差分天線的帶寬、增益和輸入阻抗。微帶天線的缺點之一是帶寬比較窄。由于微帶天線的阻抗帶寬與品質(zhì)因數(shù)成反比，因此可通過降低品質(zhì)因數(shù)來改善天線的阻抗帶寬。微帶天線小型化的同時，天線的增益也隨之降低。因此，需要設(shè)法提高微帶天線的增益。已有研究表明，在貼片非輻射邊緣開槽的方法可以提高天線的增益。此外，在天線接地板上刻蝕電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)，也可提高天線的增益。微帶差分天線有一定的帶寬，在帶寬范圍內(nèi)，輸入阻抗不能變化太大，否則會使匹配惡化。本次設(shè)計的微帶差分天線的輸入阻抗為50Ω，易與其他電路實現(xiàn)匹配?？梢試L試三種不同的饋電方法（同軸探針饋電、孔徑耦合饋