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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:朱智傑
研究生(外文):Jhih-Jie Jhu
論文名稱:5.8GHz頻段之平面偶極陣列天線設計
論文名稱(外文):Design of Planar Dipole Array Antenna at 5.8GHz
指導教授:盧裕溢盧裕溢引用關係
指導教授(外文):Yuh-Yih Lu
口試委員:王誌麟葉中雄
口試日期:2013-12-27
學位類別:碩士
校院名稱:明新科技大學
系所名稱:電機工程研究所
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:69
中文關鍵詞:陣列天線平面天線高增益無線區域網路
外文關鍵詞:Array antennaplanar antennaHigh GainWLAN
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現今無線通訊的應用改善了人們的生活,例如智慧型手機、平板電腦等,在無線通信系統中移動裝置的資訊發送扮演重要的角色。在許多通訊的應用中,有必要設計具有高增益的天線,以滿足長距離通信的需求,通常單一個單元天線提供了較低的增益,因此透過疊加單元來提高天線的增益值。陣列天線的結構廣泛應用於提高無線通信的覆蓋範圍和可靠性。平面天線的優點有輕薄的尺寸,更低的成本和容易製造,因此許多研究文獻均探討無線通信平面陣列天線的研究。無線區域網路(WLAN)提供了數據網絡的需求,陣列天線通常用於實現高增益天線。
本論文中將提出了一個新設計的高增益平面偶極陣列天線,使用IE3D模擬來獲得反射損耗、諧振頻率、阻抗頻寬、輻射場型圖的模擬結果。此陣列天線的諧振頻率可以應用在無線區域網路(WLAN),並將此輻射元件的各項參數調整到包含5.2GHz和5.8GHz的頻段。此陣列天線製作在雙面FR4的基板上,可以降低製造的成本。本文製作的陣列天線將中心頻率調整至5.8GHz,並使整體天線大小縮小,頻寬可達1.97GHz且最高增益為17.5dBi。

Today Wireless communications improve the lives of people. Antenna plays an important role on these wireless communication systems. In many applications it is necessary to design antennas with high gain to meet the demands of long distance communication. Usually the single element antenna provides low gain. Therefore, enlarge the dimensions of the antenna or form an assembly of radiating element is usually used to increase the gain value. The array antenna structure is widely applicable to increase the range and reliability of wireless communication. Compact size, lower cost and easy fabrication are important factors to design antenna. The planar antenna can meet these attractive features. Therefore, many researches have been reported to study planar array antenna for wireless communications.
Wireless Local Area Network (WLAN) provides the data networking needs of public wireless service subscribers. High gain antenna is critical to WLAN system. In this study, a new design of high gain planar dipole array antenna is proposed. The return loss, resonant frequency, impedance bandwidth, and radiation pattern are obtained from IE3D simulations. The designed array antenna with bandwidth 1.97GHz and maximum gain 17.5dBi excites the resonant frequency that can be used for WLAN applications. The suitable geometric parameters of the dipole element are chosen to fabricate the proposed antenna which can be operated at 5.2/5.8 GHz. The fabricated array antenna can be built on a double-sided FR4 substrate and reduce the manufacturing cost.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 序論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2內容提要 2
第二章 微帶天線介紹 3
2.1微帶天線概略 3
2.2矩形微帶天線簡介 3
2.2.1矩形微帶天線的動作原理 4
2.2.2矩形微帶天線的諧振頻率 5
2.2.3輻射的指向性 5
2.2.4輸入阻抗 7
2.2.5圓形微帶天線 8
2.2.6微帶天線的饋電方式 9
2.2.7微帶天線的圓極化 11
2.2.8微帶天線陣列化介紹 13
2.2.9 T 接面功率分配器 18
第三章5.8GHz偶極陣列天線設計 19
3.1概述 19
3.2設計方式 19
3.3偶極陣列天線之單元天線設計 19
3.4 8單元偶極陣列天線設計 22
3.5 16單元偶極陣列天線設計 25
3.6 32單元偶極陣列天線設計 26
3.7 32電路實作與量測 28
第四章 5.8GHz寬頻偶極陣列天線設計 36
4.1概述 36
4.2設計原理 36
4.3模擬結果 39
4.4實驗結果與分析 61
第五章 結論 67
參考文獻 68

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[9]高橋 徹, 電子情報通信学会「知識ベース」:第7章,電子情報通信学会,2013。
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