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近年来,介质谐振器天线(Dielectric Resonator Antenna,DRA)由于不存在导体损耗和表面波损耗,且具有性能稳定、辐射效率高、馈电简单等特点受到国内外学者的广泛关注与研究。但对介质谐振器天线而言,由于通常采用介电常数比较高的介质材料,在单一工作模式谐振时,其相对带宽通常小于10%,无法满足现代通信系统对天线带宽的要求,应用范围受到限制。为了克服此缺点,本文主要针对介质谐振器天线带宽扩展技术开展了课题研究,主要内容包括:1.研究设计了一款宽带槽列介质谐振器天线。一方面,通过对传统矩形介质谐振器挖取槽列,降低其整体Q值,扩展该天线整体带宽;另一方面,采用椭圆贴片与同轴探针相结合的探针-口径耦合混合馈电技术,加强谐振器与探针之间的耦合作用。研究结果表明,该天线挖取槽列后相对带宽扩展了63%,阻抗带宽为3.15GHz-6.95GHz,能够同时覆盖无线通信系统中的TDD-LTE(3.4GHz-3.8GHz)频段和WLAN(5.15GHz-5.825GHz)频段,具有很好的宽带特性。2.研究设计了一款宽带层叠型介质谐振器天线。一方面,将两种不同介质材料堆叠,利用各层介质对应的固有谐振频率不同,产生多谐振现象的方法扩展天线阻抗带宽;另一方面对上层介质层挖取矩形槽降低DRA整体Q值,进一步增加天线阻抗带宽。使用上述方法,使该天线的S11<-10dB阻抗带宽为3.2GHz-8.8GHz,相对带宽高达93%,带内最大增益达到9.15dBi,能够同时覆盖TDD-LTE频段和WLAN频段。总体来说,该天线具有很好的增益特性和宽带特性,且在工作频段内方向图基本保持稳定。3.为了降低天线整体剖面高度和加工复杂度,采用谐振器与平面单极子天线组合的混合辐射结构,引入多谐振模式,设计出两款实用价值更高的宽带介质谐振器天线。通过单独调节平面单极子天线和介质谐振器的尺寸,改变该天线的谐振频点,将多个谐振频点调节到相近频率范围,扩展频带宽度。在此基础上,第一款宽带矩形介质谐振器天线通过在地板平面额外增加微带枝节,进一步调谐该天线的阻抗带宽。研究结果表明,该天线阻抗带宽达到91%,具有很好的宽带特性,且剖面高度也降低为4mm。第二款宽带环形介质谐振器天线,馈电方面采用辐射泄漏少,设计灵活的共面波导结构,使得该天线整体剖面高度仅为2mm,并对该天线进行了实物制作。实验结果表明:测试与仿真结果基本保持一致,该天线S11<-10dB阻抗带宽为2.9GHz-7.2GHz,相对带宽达到86%,同时覆盖了无线通信系统中的TDD-LTE频段和WLAN频段。设计的四款天线,均具有很好的宽带特性,完全满足无线通信系统对天线性能的要求,具有重要的工程意义。