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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

伴随着无线通信技术的发展，通信设备的种类越来越多，通信频段和通信制式也越来越多，因此也通信系统对信号的识别接收的要求越来越高，尤其是滤波器的带外的抑制水平，天线的性能以及射频前端的小型化问题。然而优良的性能在单个的天线或者单个的滤波器上早就开始进行深入的研究了，滤波器的小型化问题也在最近几年有了一定程度的进展。天线因为自身的一些特性的限制，在突破小型化的问题上遇到的许多困难，如果用某种方式成功的实现了天线的小型化，就会出现诸多问题：不是影响天线的辐射方向图，就是影响天线的增益性能等，因此基站对称阵子天线一般都是四分之一波长的高度，贴片天线的高度也在零点一个波长左右，不然就会影响基站天线的性能指标。所以，基站天线自身的小型化同样也很难实施，最后只能通过射频前端的融合设计来实现系统的小型化，滤波器和功率分配器的融合设计研究已经成熟，而且体积减小的程度也非常有限，因此滤波天线的研究非常有必要。

国内外研究现状

近年来，通过国内外诸多学者的研究，关于滤波天线的设计方法主要分为三大类：第一种方法是直接把微带天线和微带滤波器用四分之一波长的微带线直接级联。这种方法使得滤波器和天线共用一个地板，整体的匹配性能通过一个端口来实现，不需要再外加的电路板和同轴线，从而改善天线的体积，重量和匹配性能等问题，但是这种方法对于整体天线体积的改善并不明显，而且滤波器带入的插入损耗没有得到根治。第二种方法是用天线来替代滤波器最后一阶谐振器，或者是将滤波器嵌入到天线的馈电网络里等方式来实现滤波特性。这种方法因为没有额外的微带连接线，而是通过改变连接处的谐振器阻抗来调节匹配，从而可以使滤波天线的小型化得到进一步的实现，但是这种方法依旧是滤波器带来的插入损耗的问题得到解决，而且此类方法很难实现高辐射性能和双极化特性，只适合特定一些的系统，应用并不广泛。第三种方法是采用特别的方法改变天线的辐射方向图或者是辐射模式，从而得到通带左右两边的增益零点，进而使天线辐射增益的带通滤波特性得到实现。此方法无需添加额外的滤波电路，同时体积也得到了进一步的小型化，由额外的微带线和滤波器所引入的插入损耗也基本被消除，使得增益得到了明显的提升。

2. 研究的基本内容

设计了双极巴特沃斯带通滤波器。它包括两个谐振器和两个端口。为了获得滤波天线，设计了扇形贴片天线。用带有DGS的扇形贴片天线代替带通滤波器的谐振器2和端口2，形成滤波天线。再通过HFSS软件建立滤波天线的模型并得到仿真结果之后，联系厂家加工出实物，最后到实验室进行数据实测。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案进度安排：

第一周：确定论文方向，搜集相关资料。

第二周：准备开始写开题报告。

4. 参考文献

[1]刘学观 郭辉萍.微波技术与天线.1版.西安：西安电子科技大学出版社，2001：123-129.

[2]谢拥军 刘莹 李磊 丁海强 雷振亚.hfss原理与工程应用.1版.北京：科学出版社，2009.

[3]李明洋.hfss电磁仿真设计应用详解1版.北京：人民邮电出版社，2010.