摘要：天线是导行波和自由空间中传播的电磁波之间的转化器，起着维持收发两端通信的重要作用。随着科技的不断进步和通信技术的不断发展，人们对通信的需求不断增多，对天线的性能要求也越来越高。微带天线具有易共型、体积小、剖面低的特点，这使得微带天线可以和集成电路设计方法结合，易于集成化。差分技术的具有低交叉极化、高集成度、方向图稳定且对称等优点，因此人们越来越多地将微带天线设计方法和差分技术用于射频前端。

本文围绕微带贴片天线和差分天线开展设计，设计出了一种2ⅹ2矩形差分微带贴片天线阵列。本设计设计出的介质谐振器天线工作于WLAN频段，工作的中心频率为2.4GHz。馈电结构采用同轴馈电，仅需要提供两对差分馈电探头。经过仿真软件的仿真分析后，测得此天线2.4GHz时在E面和H面上的增益约为6.55dBi。此外，由于差分天线的自身优势，该天线实现了较低的交叉极化水平，在E面和H面的交叉极化水平分均小于-30dB。

关键词：差分天线; 贴片天线; 无线局域网; 天线阵列

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 微带天线与差分天线的研究背景：-1

1.2 国内外差分天线的研究现状-2

1.3 本论文的结构安排-5

1.4 本章小结-6

第二章  相关基本理论-7

2.1 引言-7

2.2 微带线-7

2.2.1 微带天线简介-7

2.2.2 微带天线的基本参数-7

2.2.3 微带天线的辐射机理-9

2.2.4 微带天线的馈电方式-10

2.3 差分天线的基本参数-12

2.3.1 2端口天线的差模反射系数-13

2.3.2 四端口差分天线的差模反射系数-14

2.3.3 差分天线的差模阻抗-15

2.4 小结-16

第三章  天线阵列-17

3.1 阵列天线理论-17

3.1.1 电磁波的干涉叠加原理-17

3.1.2 方向图乘积定理-19

3.2 微带阵列天线的馈电网络-21

3.2.1 并联馈电-22

3.2.2 串联馈电-22

3.3 本章小结-22

第四章  平面差分线极化天线阵列设计-23

4.1 引言-23

4.2 差分馈电的矩形贴片初始参数计算-23

4.2.1 天线介质板的选择-23

4.2.2 天线单元尺寸的选择-24

4.2.3 单元馈电方式-24

4.3 平面差分线极化天线阵列结构-24

4.3.1 平面差分线极化天线阵列结构-24

4.3.2 仿真结果-25

4.4 本章小结-27

总结与展望-28

参考文献-29

致谢-30