毕业设计开题报告-58

电子科技大学2010级本科毕业设计（论文）开题报告表学号：2010020040009姓名：黄少德学院：电子工程学院专业：电磁场与无线技术学位论文题目微带差分天线的设计学位论文题目来源：1.科研2.生产3.教学（含实验）4.其它（在选项上打勾选择）学位论文成果形式：1.硬件2.硬件+软件3.软件4.纯论文（在选项上打勾选择）学位论文研究内容1选题依据及意义随着无线通信技术的飞速发展，天线作为信号的接收和发射设备，向着小型化和易于加工的趋势发展。微带贴片天线有着结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、易于与微带线路集成等诸多优点，因此得到了广泛的研究和应用。随着科学技术的发展，电子设备在功能越来越强的同时，它的体积越来越小，重量越来越轻。这种多功能高集成的单一芯片技术成为研究的焦点。处理差分信号的电路可以较容易的地实现集成度很高的单一芯片。差分天线采用两个馈电端口，直接输入差分信号，从而避免了巴伦的使用，减小了信号在输入端口的损耗，提高了天线的效率，差分信号的使用能够使射频前端拥有更高的集成度,所以差分天线在国内外受到了广泛的关注。综上所述，开展对微带差分天线的研究，具有非常重要的现实意义，并拥有良好的应用前景。2国内外研究现状早在1953年，DeschainPs教授就提出了微带天线的概念，之后20年内对微带天线的研究相对较少。随着微波集成技术的发展以及空间技术对低剖面天线的迫切需求，R.E.Munson和J.Q.Howell等研究者在1972年研制成第一批实用微带天线，紧接着国际学者广泛展开了微带天线的研究。目前，微带天线成为天线领域的一个重要分支，得到越来越广泛的应用，包括卫星通信、雷达、遥感、制导武器以及便携式无线电设备。与普通天线相比，微带天线具有体积小、重量轻、剖面低、成本低、易批量生产、易与微带线路集成、易实现双频段和双极化等优点。目前对微带天线的研究主要集中在小型化、多频带、宽频带和高增益等方面。差分天线的使用能够使射频前端拥有更高的集成度，与后续的信号处理部分实现更好的对接。所谓差分天线就是采用双馈电端口，直接输入差分信号，差分信号具有幅度相同、相位相反的特点。为抑制噪声，射频前端的电路如低噪声放大器等大都采用差分结构，因此，差分天线可以直接与差分电路连接，避免了巴伦的使用，为设计高集成的射频前端提供了新的途径，因此，差分天线的研究受到了国内外的广泛关注。1999年，美国学者W.R.Deal率先提出去掉推挽功率放大器输出端的巴仑，用推挽功率放大器直接驱动差分微带天线，使得推挽功率放大器的结构更加紧凑，提高了有源集成天线的效率。2003年，瑞士学者T.Brauner设计出在砷化镓半导体技术中与差分低噪声放大器集成的差分微带天线，该差分微带接收天线同时作为输入巴仑。次年，新加坡学者Y.P.Zhang在标准0.18umCMOS(互补金属氧化物半导体)技术中将差分微带天线与推挽功率放大器集成在一起，由于差分天线充分利用了标准的CBGA(陶瓷焊球阵列)封装，因此减少了系统板的空间。目前常用的差分天线主要有以下三类：同轴探针馈电的差分天线，孔径耦合馈电的差分天线和临近耦合馈电的差分天线。3本课题的研究内容、最终目标以及设计思路 本课题主要研究微带差分天线的基本理论和设计方法。最终目标是设计出一款频率在902-928MHz，输入阻抗为50Ω，频带内驻波系数小于1.5，最大增益大于6dB的差分微带天线。 本次设计的关键点是微带差分天线的带宽、增益和输入阻抗。微带天线的缺点之一是带宽比较窄。由于微带天线的阻抗带宽与品质因数成反比，因此可通过降低品质因数来改善天线的阻抗带宽。微带天线小型化的同时，天线的增益也随之降低。因此，需要设法提高微带天线的增益。已有研究表明，在贴片非辐射边缘开槽的方法可以提高天线的增益。此外，在天线接地板上刻蚀电磁带隙(EBG)结构，也可提高天线的增益。微带差分天线有一定的带宽，在带宽范围内，输入阻抗不能变化太大，否则会使匹配恶化。本次设计的微带差分天线的输入阻抗为50Ω，易与其他电路实现匹配。可以尝试三种不同的馈电方法（同轴探针馈电、孔径耦合馈