具有帶斥特性天線之理論分析與應用 朱?誼、吳俊德
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摘 要
本研究計畫論文主要探討如何抑制超寬頻天線之不需要頻帶。超寬頻天線當中未使用的頻段往往造成過多的功率損耗，並 且增加干擾其它系統的可能性。因此，研究如何在天線端就可以抑制不需要的頻段，取代在天線的接收或發射端加入濾波 器來過濾頻段，實為一重要的研究。本計畫研究的重點在於加入共振結構來抑制不需要的發射頻段。先決定想抑制頻段之 最大電流分佈，然後找出電流比較強的位置，在旁邊加上一共振器，使天線耦合至此共振結構當中。藉由耦合機制產生反 向電流，產生抑制的效果。本計畫論文的終極目標是找出一個適用於任何天線的廣泛抑制機制，而非個別案例皆要以個別 特殊結構處理。
關鍵詞 : 超寬頻天線、共振器
目錄
封面內頁 簽名頁 中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii 英文摘要．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．． iv 誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．v 目錄．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．vi 圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． viii 表目錄．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．xi 第一章 緒論 1.1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．1 1.2 研究動機與目的．．．．．．．．．．．．．．．3 1.3 論文架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 第二章 小型單極超寬頻天線且具有帶斥特性的應用探討 2.1天線設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2模擬與量 測反射損耗結果討論．．．．．．．．．．7 2.3分析與探討．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.3.1由電流圖來分析 帶斥的機制．．．．．．．．8 2.3.2探討耦合線?數對帶斥效果的變化．．．．．9 2.4模擬與測量場型結果與討論．．．．
．．．．．．14 第三章 利用雙L型的挖槽產生雙帶斥超寬頻天線的探討 3.1天線設計．．．．．．．．．．．．．．．
．．．18 3.2模擬與量測反射損耗結果討論．．．．．．．．．20 3.3分析與探討．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.3.1由電流圖來分析帶斥的機制．．．．．．．．21 3.3.2探討耦合線?數對帶斥效果的變化．．．．．25 3.4模擬與測量場 型結果與討論．．．．．．．．．．33 第四章 利用耦合線在超寬頻天線產生帶斥特性 4.1 模擬方式．．．．．．．．．
．．．．．．．．．38 4.2帶斥的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．40 4.3探討a、b?數對帶斥效果的變化．．．
．．．．．44 4.4模擬與測量場型結果與討論．．．．．．．．．．48 第五章 總結．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．52 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53 圖目錄 圖2.1小型單極超寬頻天線且具 有帶斥特性的結構圖．．．．．．．6 圖2.2小型單極超寬頻天線且具有帶斥特性的模擬與量測反射損耗 圖(G1 = 0.4 mm)
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 圖2.3模擬5.9GHz的電流分佈圖．．．．．．．．．．．．．．．．
．9 圖2.4天線結構圖-探討G1?數．．．．．．．．．．．．．．．．． 10 圖2.5 模擬G1?數反射損耗圖．．．．．．．．
．．．．．．．．． 11 圖2.6 天線結構圖-探討W4?數．．．．．．．．．．．．．．．． 12 圖2.7模擬W4?數反射損耗圖
．．．．．．．．．．．．．．．．． 13 圖2.8天線擺放位置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 14 圖2.9模擬與測量場型圖(a)3.6 GHz x-z plane(b)3.6 GHz y-z plane ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．． 15 圖2.10模擬與測量場型圖(a)7.1 GHz x-z plane (b)7.1 GHz y-z plane ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．．．． 16 圖2.11天線實作圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17 圖3.1利用雙L型的 挖槽產生雙帶斥超寬頻天線的結構圖．．．． 19 圖3.2 利用雙L型的挖槽產生雙帶斥超寬頻天線的模擬與量測反 射損耗圖
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 20 圖3.3模擬無帶斥效果中心頻率3.6 GHz的電流分佈圖．．．
．． 22 圖3.4模擬有帶斥效果中心頻率3.6 GHz的電流分佈圖．．．．． 22 圖3.5模擬無帶斥效果中心頻率5.5 GHz的電流 分佈圖．．．．． 23 圖3.6模擬有帶斥效果中心頻率5.5 GHz的電流分佈圖．．．．． 23 圖3.7驗證帶斥中心頻率3.6 GHz 實際長度與計算長度．．．．． 24 圖3.8驗證帶斥中心頻率5.5 GHz實際長度與計算長度．．．．． 24 圖3.9天線結構圖- 探討a1?數．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25 圖3.10模擬a1?數反射損耗圖 ．．．．．．．．．．．．．．．．．
26 圖3.11天線結構圖-探討a2?數．．．．．．．．．．．．．．．．． 27 圖3.12模擬a2?數反射損耗圖．．．．．．．．
．．．．．．．．． 28 圖3.13天線結構圖-探討b1?數．．．．．．．．．．．．．．．．． 29 圖3.14模擬b1?數反射損耗 圖．．．．．．．．．．．．．．．．． 30 圖3.15天線結構圖-探討b2?數．．．．．．．．．．．．．．．．． 31 圖3.16 模擬b2?數反射損耗圖．．．．．．．．．．．．．．．．． 32 圖3.17天線擺放位置．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．． 33 圖3.18模擬與測量場型圖(a)2.8 GHz x-z plane (b)2.8 GHz y-z plane ．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．． 34 圖3.19模擬與測量場型圖(a)4.1 GHz x-z plane (b)4.1 GHz y-z plane ．．．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．． 35 圖3.20模擬與測量場型圖(a)8 GHz x-z plane (b)8 GHz y-z plane．． ．．．．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36 圖3.21天線實作圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．． 37 圖4.1利用耦合線在超寬頻天線產生帶斥特性的結構圖 ．．．． 39 圖4.2超寬頻天線5.5 GHz的電流分佈圖．．
．．．．．．．．．． 40 圖4.3天線結構圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41 圖4.4反射損耗圖．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 41 圖4.5帶斥中心頻率6.6 GHz．．．．．．．．．．．．．．．．．
． 43 圖4.6利用耦合線在超寬頻天線產生帶斥特性模擬與量測反射損耗 圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．． 43 圖4.7天線結構圖-探討a?數．．．．．．．．．．．．．．．．．． 44 圖4.8模擬a?數反射損耗圖．
．．．．．．．．．．．．．．．．． 45 圖4.9天線結構圖-探討b?數．．．．．．．．．．．．．．．．．． 46 圖4.10模 擬b?數反射損耗圖．．．．．．．．．．．．．．．．．． 47 圖4.11天線擺放位置．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．． 48 圖4.12模擬與測量場型圖(a)3.6 GHz x-z plane (b)3.6 GHz y-z plane ．．．．．．．．．．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．．．． 49 圖4.13模擬與測量場型圖(a)8 GHz x-z plane (b)8 GHz y-z plane．． ．．．．．．．．．
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 50 圖4.14天線實作圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 51 表目錄 表1.現今運用的通訊協定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 表2.G1?數變化與帶斥中心頻率與頻寬對照表．
．．．．．．．． 11 表3.W4?數變化與帶斥中心頻率與頻寬對照表．．．．．．．．． 13 表4.a1?數變化與帶斥中心頻率 和頻寬對照表．．．．．．．．．． 26 表5.a2?數變化與帶斥中心頻率和頻寬對照表．．．．．．．．． 28 表6.b1?數變化 與帶斥中心頻率和頻寬對照表．．．．．．．．． 30 表7 .b2?數變化與帶斥中心頻率和頻寬對照表．．．．．．．．． 32 表8. a?數變化與帶斥中心頻率和頻寬對照表 ．．．．．．．．． 45 表9. b?數變化與帶斥中心頻率和頻寬對照表 ．．．．
．．．．． 47 參考文獻
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