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研究生:徐煒哲
研究生(外文):XU, WEI-ZHE
論文名稱:具有多頻段帶斥特性之超寬頻天線探討
論文名稱(外文):Study of an Ultra-Wideband Antenna with Multiple-Band Notched Characteristics
指導教授:吳俊德吳俊德引用關係
指導教授(外文):WU, CHUN-TE
口試委員:邱政男黃俊杰吳俊德
口試委員(外文):Chiu, Cheng-NanHUANG, JUNG-JIEWU, CHUN-TE
口試日期:2017-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:電機工程學系
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:超寬頻天線單極天線帶斥結構全球互通微波存取無線區域網路
外文關鍵詞:Ultra-Wideband (UWB)Monopole antennaBand-notched structuresWiMAXWLAN
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本論文以單極天線的型式設計超寬頻天線,並設計具有帶斥特性的抑制結構,濾除特定頻段如WiMAX(3.3 ~3.7 GHz)、WLAN(5.15 ~5.825 GHz)。探討超寬頻天線之尺寸、結構與阻抗匹配,及針對不同型式的抑制結構進行設計,如槽孔型式、開環諧振器、Via 貫孔式……等。
本研究之超寬頻天線皆涵蓋超寬頻頻寬(3.1 to 10.6 GHz)。在抑制部分,結構皆能使WiMAX 與WLAN 的頻段達到良好的帶斥效果。測量結果證實,由於其尺寸小型化和高性能表現,適用於 UWB 應用。
In the research, ultra-wideband (UWB) antennas with band-notched characteristics are designed by monopole types, and band-notched structures can effectually filter out specific frequency bands such as WiMAX (3.3 ~ 3.7 GHz) and WLAN (5.15 ~ 5.825 GHz). The dimension, structure and impedance matching of UWB antennas are discussed, and then different band-notched structures, such as slot, open-loop resonator and Via-hole, are designed.
UWB antennas of this study are covering the bandwidth from 3.1 to 10.6 GHz.In
band-notched parts, structures can achieve a good effect with rejections at WiMAX and WLAN bands.The measurement results confirm that it is suitable for UWB applications due to its small size and high performance.
封面內頁
簽名頁
中文摘要---------------- i i i
英文摘要----------------iv
誌謝----------------v
目錄----------------vi
圖目錄----------------vii
表目錄----------------xii
第一章 緒論
1.1 前言----------------1
1.2 研究動機與目的----------------4
第二章 天線的設計原理
2.1 天線概論與原理---------------- 5
2 . 2 偶極天線----------------6
2 . 3 單極天線---------------- 6
2.4 超寬頻天線---------------- 6
2.5 抑制結構---------------- 7
2.6 天線基本參數---------------- 8
2 . 6 . 1 反射係數---------------- 8
2.6.2 帶斥特性---------------- 8
2.6.3 輻射場型---------------- 8
2.6.4 天線增益---------------- 9
2.6.5 輻射效率---------------- 9
2.7 模擬軟體與量測儀器---------------- 9
第三章 應用於藍芽與U W B 天線具有帶斥特性
3.1 超寬頻天線與尺寸 ----------------10
3.2 超寬頻天線分析與探討 ----------------12
3.3 利用接地面缺口設計對超寬頻天線之影響 ----------------14
3.4 叉型結構之超寬頻天線分析 ----------------15
3.5 接地面L 型挖槽,達到WLAN 抑制 ----------------17
3.6 天線模擬與量測 ----------------19
第四章 使用開環諧振器之緊湊型三頻帶斥超寬頻天線
4.1 超寬頻天線結構與尺寸 ----------------25
4.2 天線與接地面尺寸分析與探討 ----------------27
4.3 倒L 型金屬結構,WiMAX 頻段抑制 ----------------29
4.4 開環諧振器,WLAN 頻段抑制 ----------------32
4.5 天線模擬與量測 ----------------38
第五章 CPW 共帄面波導饋入貫孔型式之雙頻帶斥超寬頻天線
5.1 超寬頻天線結構與尺寸 ----------------47
5.2 天線與接地面尺寸分析與探討 ----------------49
5.3 貫孔(Via)雙頻抑制結構設計 ----------------53
5.4 天線模擬與量測 ----------------60
第六章 結論 ----------------66
參考文獻 ----------------67
[1] Sanjeev K. Mishra, Rajiv K. Gupta, and Jayanta Mukherjee, “Effect of Substrate Material on Radiation Characteristics of an UWB Antenna,”2010 Loughborough Antennas & Propagation Conference (LAPC), pp.157-160, Loughborough, UK, Nov. 2010.
[2] M. Gopikrishna, Deepti Das Krishna, C. K. Anandan, P. Mohanan, and K.Vasudevan,“Design of a Compact Semi-Elliptic Monopole Slot Antenna for UWB Systems,”IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 57, no.6,
pp. 1834-1837, Jun. 2009.
[3] C-C. Lin, P.Jin, and Richard W. Ziolkowski, “Single, Dual and Tri-Band-Notched Ultrawideband (UWB) Antennas Using Capacitively Loaded Loop (CLL) Resonators,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 60, no. 1, pp.102-109, Jan. 2012.
[4] X.-C.Yin, C.-L.Ruan, C.-Y.Ding, and J.-H.Chu, “A Planar U Type Monopole Antenna for UWB Applications,” Progress In Electromagnetics Research Letters, Vol. 2, pp. 1-10, 2008.
[5] Jagannath Malik, Paritosh K. Velalam, and Machavaram V. Kartikeyan, “Continuously Tunable Band-Notched Ultrawideband Antenna,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 57, no. 4, pp. 924 - 928, Apr. 2015.
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