双频段差分微带天线的建模与封装性能研究

随着无线通信市场的激烈竞争，无线通信系统的双频段/多频段工作成为新一代无线通信系统的主要发展趋势。同时，无线通信技术的迅猛发展推动了紧凑、全集成射频前端产品的需求。集成射频前端常采用差分技术，传统天线大多采用单端口设计方法，天线与射频前端集成时需用巴仑将差分信号转换为单端信号，但是巴仑会引起射频前端的损耗。差分天线为设计高集成射频前端提供了行之有效的解决方案。.本项目的研究内容是：1、建立双频段差分微带天线的分析模型；2、研究差分微带天线的带宽展宽技术和增益改善技术；3、研究封装对差分微带天线性能的影响。.本项目的创新点是：1、采用传输线模型或者空腔模型理论建立双频段差分微带天线的分析模型；2、采用增加寄生辐射环的方法提高差分微带天线的增益；3、利用封装特性改善差分微带天线的带宽性能。.项目研究成果对新一代无线通信系统的开发、设计具有重要的理论和指导意义。

随着无线通信市场的激烈竞争，无线通信系统的双频段/多频段工作成为新一代无线通信系统的主要发展趋势。同时，无线通信技术的迅猛发展推动了紧凑、全集成射频前端产品的需求。由于平衡电路能够减小串扰，集成射频前端常采用差分技术。传统天线多数采用单端口设计方法，天线与射频前端集成时需要通过巴仑（平衡不平衡转换器）将差分信号转换为单端信号后馈入单端口天线。但是，巴仑的使用会引起射频前端损耗，降低系统效率。平衡结构的差分天线直接把差分信号馈入到天线的两个端口，为设计高集成射频前端提供了行之有效的解决方案。. 本项目研究双频段差分微带天线的建模与封装性能，主要研究内容包括小型化双频段差分微带天线的设计；双频段差分微带天线分析模型的建立；差分微带天线的带宽展宽、增益改善方法研究；封装对差分微带天线性能影响的研究。. 项目组针对无线通信系统的双频段/多频段工作及射频前端的紧凑全集成设计需求，在借鉴国内外学者对微带天线已有的理论方法基础上，结合项目组在天线设计、建模等方面已经积累的相关理论研究及测试经验，得到了双频段差分微带天线的设计理论和方法，采用层叠结构和缝隙加载技术分别设计了小型化双频段差分微带天线；采用传输线模型理论提出了小型化双频段差分微带天线的电路模型；采用覆层加载左手材料方法改善了小型化双频段差分微带天线的带宽性能和增益性能；研究了封装对双频段差分微带天线性能的影响，通过在天线非辐射边合理安排过孔的数量和位置，不仅改善了双频段差分微带天线的带宽性能，而且减小了双频段差分微带天线的近场辐射。. 项目组完成了计划任务书规定的研究内容，取得了预期成果。项目发表国内外学术论文22篇（其中9篇SCI收录，6篇EI收录），申报国内发明专利5项（其中3项获准授权），获得省级科学技术三等奖1项，参加国际会议9人次，培养硕士研究生6名，辅助培养博士研究生3名、硕士研究生4名。. 本项目研究成果对新一代通信系统射频前端天线技术的开发和设计具有重要的理论和指导意义。