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研究生:焦嘉振
研究生(外文):Jiao Jia Zhen
論文名稱:縮小化之雙頻操作印刷槽孔天線設計
論文名稱(外文):Design of Compact Dual-Band Printed Slot Antennas
指導教授:許崇宜許崇宜引用關係施家頤
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電信工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:90
中文關鍵詞:雙頻縮小化印刷槽孔天線
外文關鍵詞:Dual-Bandcompactprinted slot antenna
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本論文首先是探討在槽孔天線背面附貼金屬微片、增加具有背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線,可達成操作雙頻天線的基本特性。接著,在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線,使之操作在IEEE 802.11 ab的應用頻帶內,並有改善高頻的輻射場型的特性。
基於上述天線設計,把金屬接地面適當的縮小,以及改變成圓形雙頻操作槽孔天線,觀察到輻射場型皆仍不變。
上述的天線研究皆先以模擬軟體來分析天線的電流分佈,並交互驗證探討模擬和實驗的結果,最後所得之雙頻操作天線設計的各項特性亦將呈現於文中。
目錄

封面內頁
簽名頁
授權書.........................iii
中文摘要........................iv
英文摘要........................v
誌謝..........................vi
目錄..........................vii
圖目錄......................... x
表目錄........................xvi

第一章 緒論
1.1前言.....................1
1.2研究動機...................2
1.3內容概要...................4
第二章 具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線的基本特性研究                
2.1概述.....................7
2.2天線設計...................8
2.3實驗結果與討論...............11
2.4結論...................12
第三章 增加具有背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線頻率比的設計研究
3.1在背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之討論 ..19
3.1.1概述..................19
3.1.2天線設計................19
3.1.3實驗結果與討論.............22
3.2在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之設計.....................29
3.2.1 s 對雙頻操作之影響之天線設計......29
3.2.2實驗結果與討論.............31
3.3在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之設計.....................41
3.3.1 n 對雙頻操作之影響..........41
3.3.2實驗結果與討論.............41
3.4在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之設 計.....................29
3.4.1設計規則驗證實例............43
3.4.2實驗結果與討論.............43
第四章 金屬接地面對具有正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線的設計研究
4.1概述..................... 55
4.2天線設計.................. 55
4.3實驗結果與討論................ 57
4.4結論.................... 58
第五章 具有背貼圓形金屬微片之雙頻操作槽孔天線的設計
5.1概述.................... 68
5.2天線設計.................. 68
5.3實驗結果與討論................ 71
5.4結論.................... 72
第六章 結論
參考文獻........................ 90



















圖目錄

圖1.1使用共面波導饋入方式之印刷槽孔天線結構圖:(a)電感性耦合之共面波導饋入式印刷槽孔天線;(b)電容性耦合之共面波導饋入式印刷槽孔天線;(c)電容性耦合之共面波導饋入式印刷折疊槽孔天線;(d)電容性耦合之共面波導饋入式印刷迴路槽孔天線...............6
圖 2.1具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線結構圖.. 10
圖 2.2 具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的設計實例 Lp = 0 mm ~ Lp = 19 mm返回損失頻率響應圖,天線參數如表2.1所示.......13
圖 2.3背貼正方形金屬微片Lp = 0 mm之槽孔天線,以Ansoft之 HFSS模擬軟體模擬設計實例共振模態在槽孔中之電流分佈圖 (f = 4240 MHz)................15
圖 2.4具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線,以Ansoft之 HFSS模擬軟體模擬設計實例兩共振模態在槽孔中之電流分佈圖:(a) f = 2950 MHz;(b) f = 5750 MHz...16
圖 2.5具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線,於實際製作 設計實例量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2983 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5809 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane).....17、18
圖 3.1在背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線結構圖.....................21
圖 3.2在背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的設計實例 n = 0 mm ~ n = 8.3 mm返回損失頻率響應圖,天線參數如表3.1所示...24
圖 3.3在背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線電流分佈圖:(a)f = 2510 MHz;(b)f = 5680 MHz..26
圖 3.4在背貼正方形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2561 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5679 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)....................28
圖 3.5在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於固定n = 4 mm實際製作後量測所得的設計實例 s = 0 mm ~ s = 16 mm返回損失頻率響應圖,天線參數如表3.2所示.......................34
圖 3.6在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線電流分佈圖:(a)f = 2310 MHz;(b)f = 5490 MHz.35
圖 3.7在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例Ant. 1量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2443 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5486 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(c) 於f = 5242 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(d) 於f = 5723 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane).....36、37、38、39
圖 3.8具有背貼金屬微片之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例附貼一長度為Lp = 0的正方形金屬微片、Reference、Ant. 1後量測所得的操作頻寬內之最大天線增益圖.....40
圖 3.9在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於固定s = 16 mm實際製作後量測所得的設計實例 n = 2 mm ~ n = 4 mm返回損失頻率響應圖,天線參數如表3.2所示.....................42
圖 3.10在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的返回損失頻率響應圖,天線參數如表3.2所示.............45
圖 3.11在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽 孔天線,於實際製作設計實例Ant. 5量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2446 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5364 MHz 在y-z平面(E-plane) , x-z平面(H-plane) ; (c) 於f = 5091 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(d) 於f = 5661 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane).....46、47、48、49
圖 3.12在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例Ant. 6量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2443 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5552 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(c) 於f = 5441 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(d) 於f = 5627 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)......50、51、52、53
圖 3.13在背貼正方形金屬微片上植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例Ant. 1、Ant. 5、Ant. 6後量測所得的操作頻寬內之最大天線增益圖.......54
圖 4.1在背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線結構圖...................56
圖 4.2背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的對金屬接地面大小之返回損失頻率響應圖...................60
圖 4.3背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得金屬接地面為35 mm的輻射場型圖,(a) 於f = 2426 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5444 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)..............61、62
圖 4.4背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得金屬接地面為30 mm的輻射場型圖,(a) 於f = 2416 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5530 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)..............63、64
圖 4.5背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得金屬接地面為25 mm的輻射場型圖,(a) 於f = 2388 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5602 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane).........65、66
圖 4.6在背貼正方形金屬微片上植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作設計實例ground = 402、352、302、252 mm2後量測所得的操作頻寬內之最大天線增益圖......67
圖 5.1具有背貼金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作圓形槽孔天線結構圖...................70
圖 5.2具有背貼金屬微片之雙頻操作圓形槽孔天線,實際製作後量測所得的設計實例返回損失頻率響應圖........74
圖 5.3具有背貼圓形金屬微片之雙頻操作圓形槽孔天線電流分布圖........................75
圖 5.4具有背貼圓形金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作圓形槽孔天線電流分布圖.................76
圖 5.5具有背貼圓形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作圓形槽孔天線電流分佈圖...............77
圖 5.6具有背貼金屬微片之雙頻操作圓形槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2856 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5679 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)......78、79
圖 5.7具有背貼金屬微片中植入一對槽線之雙頻操作圓形槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2440 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5630 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(c) 於f = 5386 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(d) 於f = 5826 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane).............80、81、82、83
圖 5.8具有背貼金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作圓形槽孔天線,於實際製作設計實例量測所得的輻射場型圖,(a) 於f = 2437 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(b) 於f = 5500 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(c) 於f = 5139 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane);(d) 於f = 5868 MHz 在y-z平面(E-plane), x-z平面(H-plane)...........84、85、86、87
圖 5.9具有背貼金屬微片之雙頻操作圓形槽孔天線,於實際製作設計實例後量測所得的操作頻寬內之最大天線增益圖...88


















表目錄

表2-1 具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的返回損失頻率響應特性;Ls = 20 mm,Wf = 4.2 mm,g = 0.3 mm,h = 0.8 mm, r = 4.4,正切損耗常數 = 0.019,天線金屬接地面大小 = 40  40 mm2 。阻抗頻寬由返回損失為VSWR = 2的兩頻率 (fL、fH) 計算... 14
表3-1 具有背貼正方形金屬微片之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的返回損失頻率響應特性;Ls = 20 mm,n = 0 mm,Wf = 4.2 mm,g = 0.3 mm,h = 0.8 mm, r = 4.4,正切損耗常數 = 0.019,天線金屬接地面大小 = 40  40 mm2 。阻抗頻寬由返回損失為VSWR = 2的兩頻率 (fL、fH) 計算....................... 25
表3-2 背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔 天線,於實際製作後量測所得的返回損失頻率響應特性;Ls = 20 mm,Wf = 4.2 mm,g = 0.3 mm,h = 0.8 mm, r = 4.4,正切損耗常數 = 0.019,天線金屬接地面大小 = 40  40 mm2 。阻抗頻寬由返回損失為VSWR = 2的兩頻率 (fL、fH) 計算....................... 33
表4-1 背貼正方形金屬微片中植入一對T形槽線之雙頻操作槽孔天線,於實際製作後量測所得的金屬接地面之大小返回損失頻率響應特性;Ls = 20 mm,Wf = 4.2 mm,g = 0.3 mm,h = 0.8 mm, r = 4.4,正切損耗常數 = 0.019,天線金屬接地面大小 = 40  40 mm2 。阻抗頻寬由返回損失為VSWR = 2的兩頻率 (fL、fH) 計算............ 59
表5-1 背貼圓形金屬微片之雙頻操作圓形槽孔天線,於實際製作後量測所得的金屬接地面之大小返回損失頻率響應特性;Ls = 25 mm,Lp = 21 mm ,Wf = 4.2 mm,g = 0.3 mm,h = 0.8 mm, r = 4.4,正切損耗常數 = 0.019,天線金屬接地面大小 = 40  40 mm2 。阻抗頻寬由返回損失為VSWR = 2的兩頻率 (fL、fH) 計算............... 73
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