微带天线的小型化技术研究(精选)
短距离无线通信中小型双频微带天线的研究
J 1SHANXI AGRIC 1UNIV 1(N at ural S cience Edition )学报(自然科学版)2008,28(3)002420收稿日期:2007210230 修回日期:2007211219作者简介:郭锐(19792),男(汉),山西朔州人,助教,硕士生,主要从事无线通信方面的研究。
短距离无线通信中小型双频微带天线的研究郭锐(山西农业大学文理学院,山西太谷030801)摘 要:设计了一种小型的双频微带天线,使用曲流技术、双谐振模式分别实现了天线的小型化和双频带工作。
对天线的仿真及测试结果表明,天线工作在214GHz 频段和518GHz 频段,且在两个频段上具有较一致的良好的辐射特性,二者的相对带宽分别是1138%和3194%。
关键词:短距离无线通信;双频天线;小型化中图分类号:TN82814 文献标识码:A 文章编号:167128151(2008)0320346204Study on Compact Dual 2frequency Antenna for Shot R ange Wireless Communications G UO Rui(College of A rts and Science ,S hanx i A g ricultural Universit y ,Tai gu S hanx i 030801,China )Abstract :The compact dual 2f requency antenna was designed in the experiment.The compact structure and dual 2f re 2quency characteristics were realized respectively using meander technology and double resonance model.Simulation and measurement results indicated that the compact dual 2f requency antennas operated at 214GHz and 518GHz ,superior and similar radiation characteristics were obtained in two wave bands with the relative bandwidth of 1138%and 3194%respectively.K ey w ords :Short range wireless communication ;Dual 2f requency antenna ;Compact 一切无线电通信、广播、雷达、导航等工程系统都是利用无线电波来进行工作的,而天线是无线电波的出口和入口,担负着电磁波发射与接收的重任。
小型化宽带微带天线研究及无线通信天线的设计的开题报告
小型化宽带微带天线研究及无线通信天线的设计的开题报告一、研究背景与意义随着移动通信技术和无线通信技术的不断发展,无线通信天线成为了研究的热点之一。
而其中微带天线因为其具有小型化、易集成、成本低廉等优点而备受青睐,因此在无线通信中被广泛应用。
本研究旨在探究小型化宽带微带天线的设计及其在无线通信中的应用,研究内容包括微带天线的基本原理、设计方法及其在宽带、高效率、低剖面的实现等方面的研究。
该研究对于提高无线通信系统的性能、提升数据传输速度等方面具有重要的现实意义。
二、研究内容和方法1.理论探讨研究微带天线工作原理、微带天线的特性、微带天线的辐射机理、天线的增益、频率选择性等。
探讨天线频段、宽带性能、耦合影响、辐射模式等参数,并测算天线各项性能参数。
2.实验设计本研究将根据微带天线的工作特性设计并制作微带天线,并利用电磁仿真软件对天线进行仿真分析,最终进行实验验证。
3.数据分析根据仿真及实验数据对天线的性能参数进行分析、整理和归纳总结,获得微带天线的优化结论,为微带天线在无线通信中的应用提供理论支持。
三、预期成果本研究将通过理论探讨和实验设计,探究小型化宽带微带天线的设计及应用;通过数据分析,为微带天线在无线通信中的应用提供理论支持,获得微带天线的优化结论;为提高无线通信系统性能和提升数据传输速度等方面做出贡献。
四、研究进展和计划1.研究进展目前已完成文献调研、理论探讨、电磁仿真建模等工作,并初步设计出微带天线样品。
2.研究计划(1)完善微带天线设计,并制作实验样品。
(2)利用电磁仿真软件对实验样品进行性能参数仿真及分析。
(3)进行实验测试,并记录实验数据。
(4)根据实验数据对微带天线的性能参数进行分析、整理和归纳总结,获得微带天线的优化结论,并形成研究成果。
推荐-小型化微带天线的研究 精品
摘要近年来,随着个人通讯和移动通讯技术的迅速发展,在天线的设计上提出了小型化和宽频带的要求。
而微带天线具有结构紧凑、外观优美、体积小重量轻.等优点,得到广泛的应用。
但是,低增益、窄带宽的缺陷也限制了微带天线的使用。
因此本文对微带天线最基本的小型化技术、宽频带技术进行了探讨、分析和归纳。
在设计过程中,采用ANSOFT公司的电磁仿真软件——Ansoft HFSS,结合宽频带的设计方法,提出了一些简单的微带天线结构。
关键词:微带天线宽频带小型化AbstractIn recent years,the demand form miniaturization,multiband and broadband has been presented with rapid development of mobile munications. Therefore,the size of the antenna is required to be as small as possible.Microstrip antennas have several advantages over conventional monopole-like antenna for mobile handsets. They are less prone to damage,pact in total size and aesthetic from the appearance point of view. Unfortunately,some shortings of Microstrip antennas such as low gain,small bandwidth,etc,make them unfit for practical application. Therefore this paper,the basic microstrip antenna miniaturization technologies,broadband technologies are discussed,analyzed and summarized.During the design process,The use of electromagnetic simulation software of ANSOFT pany—Ansoft HFSS,Made a number of simple microstrip antenna structure bination of broad-band design method.Keywords: Microstrip antenna ,Broadband ,Smaller()原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的(),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
微型天线技术研究及其应用实践
微型天线技术研究及其应用实践第一章:引言微型天线(Microstrip Antenna)是目前最为重要和广泛使用的一种天线,其因其体积小、重量轻、制造简单、便于集成等特点,已广泛应用于军事、通信、导航、遥感、物联网等领域。
随着现代通信技术的快速发展,微型天线技术也不断创新与发展,实现了更高的性能、更广泛的应用和更多样的结构。
因此,本文将深入探讨微型天线技术的研究现状及最新应用实践。
第二章:微型天线技术概述微型天线起源于20世纪50年代,发展至今已有数十年,被广泛应用于卫星、飞机、船舶、汽车、手机、智能穿戴设备、无人机等领域。
当下,微型天线随着射频技术的不断拓展,越来越多的应用场景采用了微型天线技术,以弥补传统天线的缺陷。
微型天线技术是一种基于微带线(Microstrip Line)的天线技术,利用降低介质层厚度和提高天线表面电导率的方法实现微型化,提高天线的效率和性能。
同时,其绝缘层与金属辐射面之间的距离仅为电波波长的十分之一,易于达到宽带、小体积、轻量化等优良的性能指标。
微型天线由于其小型化、柔性化和多样性的特点,使其具有成本低、集成度高和应用前景广的优势。
同时,微型天线在实际应用中也遇到了一些困难,如天线增益低、多方向辐射性能不够好等问题,这些问题随着射频技术的高速发展也得到了逐步解决。
第三章:微型天线模型和设计方法微型天线的设计和优化是实现微型化和高效率的重要手段,常用的设计方法包括有基于积分方程构建的方法、有限元分析法、微带线等效电路分析法(Equivalent Circuit Analysis Method, ECAM)和全波分析法。
其中微带线等效电路分析法是一种高效、准确、快速的设计方法,该方法基于微带线的本质特点建立了一种等效电路模型,直接计算其特性参数,对于微型天线的设计非常实用。
最近几年,随着计算机技术和软件仿真的迅速发展,微带线等效电路分析法的仿真软件也非常多,如ADS、HFSS、CST等软件,这些仿真软件能够提供准确的电场和磁场分布、阻抗匹配、辐射特性等参数,对于微型天线的优化设计起到至关重要的作用。
微带天线的小型化技术研究
小型化折合微带天线
开缝和开槽通过电流弯曲增加天线的等效长度 电流的弯曲会使交叉极化电平增加 一种能有效增加天线的有效长度而不增加交叉极化的方法就是采用折合贴片
小型化折合微带天线
贴片单元不再位于一个平面上 向上或者向下弯曲成一定的形状 不会出现纵向的电流 交叉极化电平降低到20dB以下 天线在水平面的投影面积降低了37%。
引言
01
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微波集成技术和空间技术迫切需求低剖面天线 微带天线得到日益广泛的关注和应用 体积小、重量轻、低剖面、能与载体共形 易于制造,成本低,易于集成 便于实现圆极化、双极化和双频段
小型化 多功能 高性能
通信系统的发展方向
集成度低 增益不高 人体特定吸收比(SAR)偏高
添加标题
采用三角形贴片单元,短路探针加载后面积小于常规天线的5%
添加标题
三角形贴片的0场位于 轴距底边 处,与矩形和圆形贴片相比,有很大的调整范围
短路探针的位置愈靠近贴片的周围
添加标题
天线的面积减小的越厉害
添加标题
馈电的位置愈靠近短路点
添加标题
带来制造工艺上的困难
添加标题
对输入阻抗的特性影响非常敏感
设计实例
微带天线的增益和带宽随介电常数增大而减小 天线(b)通过使用较厚的基片来弥补提高介电常数而导致的带宽的下降
两种介电常数的GPS微带天线,工作在同一频率1.575GHz
天线(a)的介电常数为 ,基片厚度
天线(b)的介电常数为 ,基片厚度
短路加载
矩形微带天线开路端电场结构
场分布侧视图
PART 1
微带天线的小型化技术
微带天线小型化技术研究的开题报告
微带天线小型化技术研究的开题报告一、课题背景和意义微带天线由于其小型化、轻量化、低剖面和易于集成的特点,成为现代通信领域中广泛使用的高性能天线之一。
近年来,随着通信技术的发展和需求增加,对微带天线的小型化和性能的不断提高成为了研究的热点之一。
本项目旨在通过对微带天线小型化技术的研究,探索提高其性能和实现更广泛的应用。
二、研究内容和方法本项目的研究内容主要包括以下方面:1.微带天线的基础理论和设计方法学习和研究。
2.分析现有微带天线小型化技术及其优缺点,探索新的微带天线小型化技术。
3.借助仿真软件对不同微带天线小型化技术进行性能比较和优化设计。
4.设计、制作和测试具有优良性能的微带天线,对其进行性能测试和分析。
本项目的研究方法主要包括理论分析、仿真分析和实验测试等。
三、预期结果和创新点本项目预期实现以下结果:1.深入了解微带天线基础理论和设计方法,掌握微带天线的基本设计流程。
2.研究现有微带天线小型化技术,并探索新的微带天线小型化技术。
通过仿真和实验测试,找到适合不同场合和应用的微带天线小型化技术。
3.设计、制作和测试具有优良性能的微带天线,对其进行性能测试和分析,并与现有作出比较和评价。
本项目的创新点主要体现在以下方面:1.探究新的微带天线小型化技术,并对不同微带天线小型化技术进行比较和优化设计。
2.设计制作具有优良性能的微带天线,提高微带天线的整体性能和实现不同领域的应用。
四、研究计划和预算本项目拟定研究周期为一年,预计完成时间为2022年5月。
具体研究计划如下:第1-3月:学习微带天线基础理论和设计方法。
第4-6月:研究现有微带天线小型化技术,并探索新的微带天线小型化技术。
第7-9月:通过仿真软件对不同微带天线小型化技术进行性能比较和优化设计。
第10-12月:设计、制作和测试具有优良性能的微带天线,对其进行性能测试和分析。
预算:本项目的主要费用包括人员费用、实验设备、材料费用和出版发行费用等,预计总费用为30万元。
微带天线的小型化技术
微带天线的小型化技术作者:覃凤来源:《电子技术与软件工程》2017年第05期摘要微带天线因其体积小、重量轻、易加工等优点而备受国内外学者关注。
随着信息社会的发展,移动终端的便携化已成必然趋势,对终端天线的小型化需求也更加迫切。
因此,小型化微带天线的研究对减小无线通信设备的体积意义重大。
本文对近年来国内外关于小型化微带天线的主要研究成果作了总结,分析了实现微带天线小型化的主要方法。
【关键词】微带天线小型化发展现状研究方法天线作为无线通信终端设备中非常重要的前端部件,其性能直接影响整个通信系统的质量。
而随着自动化技术的进步,已成功将高精度天线跟踪系统与变频器调速结合应用于卫星通信中。
另一方面,随着电路集成度的不断提高,无线通信设备终端天线的小型化已成为必然趋势;同时,自第一批微带天线被研制以来,其在理论和实际应用方面都有了极大的发展。
因此,微带天线的小型化研究对减小无线通信设备的体积有非常重要的意义。
本文对近年来国内外关于小型化微带天线的主要研究成果进行了总结,分析了实现微带天线小型化的主要方法。
1 小型化微带天线的研究现状天线小型化的实质在于采用更小尺寸的天线收发电磁波,从而节省天线所占面积。
常用的小型化技术有使用加载、分形结构,采用新型材料或结构、增加介电常数等。
1.1 使用加载使用加载,即在天线的辐射单元上加入额外元件以改变辐射单元上的电流分布。
如Richard H. Chen等人通过在天线的半波槽中加载一对C形环的方法实现天线的小型化。
通过加载,天线的谐振频率显著降低,尺寸缩减约50%。
但随着小型化程度的加深,天线增益会随之变差,这对于要求高增益、宽频带天线的应用是极为不利的。
1.2 应用分形结构分形结构的空间填充性使得在不增加天线尺寸的同时增长电流路径、减小谐振频率,实现天线的小型化。
目前,多种分形结构已被广泛用于设计小型化微带天线。
如文献[3]采用Minkowski分形结构,有效降低了天线的谐振频率,使天线尺寸减小了约33.6%。
应用于WSN的小型化微带天线的研究
Re s e a r c h an d Ap p l i c a t i o n o n W SN Mi n i a t u r i z e d Mi c r o s t r i p An t e n n a
世 界各 国均保 留 了一些 无线频 段 , 以用 于工 业 , 科学 研 载 、 曲流 、 采用 平 面倒 F以及 平 面倒 L结构 等 。本 文主要 采
究, 和微 波 医疗方 面 的应 用 。2 4 G H z 频 段无 线通 信 设备得 用贴 片 曲流技术 来实 现天 线 的小型 化 。
Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e d e ma n d f r WS N.o n e t y p e o f c o mp a c t a n t e n n a i s d e s i g n e d A s q u a r e mi e ms t r i p a n t e n n a 0 D e
二、 微 带 天 线 的 小 型 化 技 术
天 线 的小型化 是指 在 固定 的工作 频率 测 区域 内大 量 的廉 的尺 寸 。随着移 动通 信 的迅速 发展 ,针对 不 同的小 型天 线 价微 型传 感器 节点组 成 ,通过 无线 通信方 式形 成 的一个 多 ( 如 线天 线 、 平 面倒 F型 天线 、 介 质振 荡器 天线 、 缝 隙 天线 、 跳 的 自组 织 的网络 系统 ,其 目的是 协作地 感知 、采 集和处 螺旋 天 线以及 印 刷微 带 天线 等 )有不 同 的小 型化 的方 法 。 理 网络覆 盖 区域 中被感知 对象 的信 息 , 并 发送 给观 察者 。 微带 贴片 天线 小型 化 的具体 方 法 , 包括: 增加 介 电常 数 、 加
通信系统中一类新型微带天线的小型化研究的开题报告
通信系统中一类新型微带天线的小型化研究的开题报告一、选题背景随着无线通信技术的快速发展,越来越多的移动设备需要使用天线进行通信。
然而,传统的天线常常比较笨重,难以实现小型化,因此需要研究新型小型化天线。
微带天线因其尺寸小、结构简单、易于制造等优点,被广泛应用于通信系统中。
然而,传统的微带天线存在着带宽窄、效率低等问题。
因此,本研究旨在探究一种新型微带天线的小型化方法,以提高天线的带宽和效率。
二、研究内容与研究目的本研究主要内容为:研究一种新型微带天线的小型化方法,包括优化微带天线的结构设计和选择合适的材料,以提高天线的带宽和效率。
本研究的主要目的如下:1. 探究新型微带天线的小型化方法,提高天线的带宽和效率。
2. 确定合适的材料和结构设计,提高天线的性能。
3. 实现设计的新型微带天线的制造和测试,验证其性能优化效果。
三、研究方法本研究将采用如下方法完成:1. 系统地收集和分析当前微带天线技术的研究现状,明确新型微带天线小型化的需求。
2. 基于搜集到的前期研究成果和新型微带天线的特点,设计一种新型微带天线的小型化结构。
3. 利用软件仿真工具建立新型微带天线的仿真模型,对其性能进行分析和优化。
4. 选择合适的微带天线制造材料,利用PCB工艺制作新型微带天线。
5. 对制作好的天线进行测试,包括带宽测试、效率测试等,得出天线的性能参数。
6. 将测试结果与仿真结果进行对比和分析,验证实验结果的正确性以及测试的可靠性。
四、研究意义本研究将探讨一种新型微带天线的小型化方法,使天线具有更广泛的应用前景。
同时,该研究还可以为其他领域的天线设计提供新思路和新方法,从而推动天线技术的发展。
五、预期成果本研究的预期成果主要包括:1. 设计一种新型微带天线的小型化结构,提高天线的带宽和效率。
2. 制作和测试新型微带天线,得到其性能参数和实验结果。
3. 对比分析仿真结果和实验结果,验证实验的可靠性和正确性。
4. 发表相关的研究论文,为微带天线领域的研究提供新思路和新方法。
微带天线小型化和多频技术的研究
GHz,the antenna gain is varied from about
on
antenna
was
designed based
covers
the second PIFA antenna.
The antennas’working frequency application and also
are
development of the microstrip antenna,research background and the latest
technology have
been introduced
in the dissertation.
Secondly,the basic theoretical and analytical methods using
上海大学硕士学位论文12微带天线的发展简介121微带天线的概念与特点天线作为一种接收和发射无线电波的设备是无线通信和雷达系统中的一个十分重要的组成部分而微带天线是天线中较新颖且很有发展前途的一类天要对微带天线作一个完整的定义是比较困难的微带天线理论与应用一书中所述的
上海大学 硕士学位论文 微带天线小型化和多频技术的研究 姓名:陈雷 申请学位级别:硕士 专业:电磁场与微波技术 指导教师:沈文辉 20080101
employed
to excite appropriate resonant
frequencies
on
2.4/5.8GHz for
WLAN
gain is
applications.For the lower
band from
2.34 to 2.62GHz,the
antenna
小型微带天线分析与设计
小型微带天线分析与设计随着无线通信技术的快速发展,天线作为无线通信系统的重要组成部分,其性能和尺寸成为了的焦点。
其中,微带天线由于其独特的优点在无线通信领域得到了广泛的应用。
本文将主要对小型微带天线的分析与设计进行深入探讨。
微带天线简介微带天线是一种由导体薄片贴在介质基板上形成的天线。
由于其具有体积小、易于集成、易于制作等优点,被广泛应用于移动通信、卫星导航等领域。
微带天线的分析主要涉及电磁场理论、微波传输线和电路理论等方面的知识,而设计则主要天线的性能优化和尺寸减小。
小型微带天线的分析微带天线的特点微带天线的主要特点包括体积小、重量轻、易于制作和低成本等。
微带天线还具有可共形和可集成的优点,使其能够适应不同的应用场景和设备形状。
同时,微带天线的带宽较宽,能够覆盖多个通信频段。
微带天线的分析方法微带天线的分析主要涉及电磁场理论、微波传输线和电路理论等方面的知识。
常用的分析方法包括有限元法、边界元法、高频近似方法等。
这些方法可以根据具体问题选择合适的求解器和计算精度。
小型微带天线的优化设计微带天线的设计要素微带天线的优化设计主要天线的性能优化和尺寸减小。
设计要素包括基板材料、基板厚度、贴片形状和尺寸、缝隙大小和位置等。
通过对这些要素的优化,可以提高天线的辐射效率、增益和方向性等性能。
微带天线的优化方法微带天线的优化方法包括仿真优化和理论优化。
仿真优化通过电磁仿真软件对天线进行建模和仿真,根据性能指标进行优化。
理论优化则是通过对天线理论的深入研究,提出优化的设计方案。
也可以将两种方法结合使用,以获得更佳的设计效果。
小型微带天线的应用前景及挑战应用前景随着无线通信技术的不断发展,小型微带天线具有广泛的应用前景。
未来,微带天线将不断应用于5G、6G等新一代无线通信技术中,实现更高速度、更宽带宽和更低功耗的无线通信。
同时,微带天线也将应用于物联网、智能家居、自动驾驶等领域,实现设备的互联互通和智能化。
虽然小型微带天线具有许多优点,但也存在一些挑战。
小型宽带微带天线的设计研究
线的效率。 介质基片背部为薄铜板接地板。 该天线采用微
带线进行馈电, 馈线宽度为 1 m 。 m
2
—
,
● __ - _
4 相 关 参 数 分 析
一
、、
该天线的回波损耗曲线如图3 所示。可以看出, 由于
介质的影响, = m时谐振频率为 8 H , R 4m - G z谐振频率偏 3
1 引 言
随着无线通信技术的发展和电子产品应用的普及, 对 天线提出了更高的要求, 主要体现在频带的范围更广, 体积
更小, 便于安装、 架设和携带, 同时具有较高的效率。然而,
因此不能用于宽带工作。 微带天线中的单极天线不仅具有 以上特点, 还能够通过其结构及贴片形状等特殊技术使其 具有超宽带的辐射特性, 且能使体积变得更小 , 因此渐渐 成为研究的焦点_ 5 ] 。 参考文献【 采用了传统的单极天线结构, 6 】 该天线具有 大约3 0个倍频程的阻抗带宽和方向图带宽.但采用的接 地板与辐射体垂直 , 大小为 8 m 8 m. 0m x 0m 体积太大 . 不
易于集成; 参考文献【 仍采用单极天线模型 , 7 】 且将接地板 和辐射体设计成共面结构, 但辐射单元为矩形。 天线的大
小为 4 i 3 m。 2m x9m n 本文设计了一款新型的宽带小型平面天线, 该天线将立
与微带线路集成等一系列优点,越来越受到人们的重视,
其发展更趋成熟化, 得到了广泛的应用[ 。参考文献『 设 2 , 3 1 4 1 计了一种 U F H 频段 R I FD阅读器的小型化天线,体积为 7 m 5 m 5 m, 0m x 0m x0m 由于谐振频率为 95M z体积不 1 H .
在较低频段. 传统的半波天线尺寸仍然太大。 带宽仍然太窄
小型化宽带化微带天线
小型化宽带化微带天线首先,我们来了解小型化宽带化微带天线的定义。
微带天线是一种由导体和介质基板组成的二维天线,具有体积小、重量轻、易于制作等优点。
而小型化宽带化微带天线则是指天线的尺寸和带宽都得到了一定程度的缩小和拓宽。
通过采用先进的材料和技术,微带天线可以实现更高的性能和更低的成本,成为无线通信领域的理想选择。
接下来,我们将详细阐述小型化宽带化微带天线的特点。
首先,它具有高度集成性,可以方便地与其他通信组件集成在一起,组成尺寸更小的通信系统。
其次,它具有较宽的带宽,可以实现高速数据传输。
此外,它还具有多频段工作的能力,可以在多个频段内实现通信。
最后,它还具有可定制性,可以根据不同的应用场景定制不同的天线结构,满足各种不同的需求。
然而,小型化宽带化微带天线也存在一些缺点。
首先,由于其尺寸的限制,其方向性和增益可能不如传统天线。
其次,由于其结构较为复杂,设计和制作需要较高的精度和成本。
此外,由于其工作频率较高,传输距离可能受到一定的限制。
尽管存在这些缺点,小型化宽带化微带天线的优点仍然使其具有广泛的应用前景。
例如,在无线通信系统中,它可以用于基站、卫星通信、无人机通信等领域。
此外,在物联网、智能家居、车载通信等新兴领域,它也有着广泛的应用前景。
综上所述,小型化宽带化微带天线具有许多优点和缺点,其应用场景也十分广泛。
随着技术的不断进步和发展,我们相信未来小型化宽带化微带天线将会在更多领域得到应用,并且在无线通信领域发挥越来越重要的作用。
在此,我们也提出一些建议和看法。
首先,需要进一步加强小型化宽带化微带天线的研究力度,提高其性能和降低其成本。
其次,需要研究更加有效的天线设计和制作方法,以满足不同场景的需求。
此外,也需要更加注重天线与其他通信组件的兼容性和互操作性,以实现整个通信系统的优化。
总之,小型化宽带化微带天线是一项具有挑战性和前景的研究领域。
通过不断的探索和研究,我们有信心克服其存在的缺点,充分发挥其优点,推动无线通信技术的持续发展。
微带天线小型化和多频技术的研究的开题报告
微带天线小型化和多频技术的研究的开题报告开题报告:一、论文题目微带天线小型化和多频技术的研究二、选题背景微带天线是一种基于印刷电路板技术制造的低剖面天线,具有体积小、重量轻、制造工艺简单等优点,被广泛应用于无线通讯、雷达、导航、广播等领域。
但是,微带天线的带宽较窄、谐振频率受到基底材料及其厚度、天线尺寸等因素的限制,严重制约了其在多频段应用中的发展。
因此,研究微带天线的小型化和多频技术,对于提高微带天线的带宽和性能具有重要意义。
近年来,随着材料技术和射频电路设计技术的不断发展,越来越多的研究工作将微带天线小型化和多频技术结合起来,取得了一定的研究成果。
三、研究内容和目标本论文的研究内容包括以下两个方面:1.微带天线小型化技术研究针对微带天线尺寸受到材料基底厚度和介电常数等因素的限制,本论文将研究新型材料在微带天线小型化中的应用效果,探讨材料特性对微带天线特性的影响,优化微带天线的结构设计和制造工艺,提高微带天线的小型化和带宽。
2.微带天线多频技术研究针对微带天线在多频段应用中的问题,本论文将研究多频段微带天线的设计方法和实现技术,探讨微带天线尺寸、基底材料及其结构对多频性能的影响,优化微带天线的参数设计和结构布局,提高微带天线的多频段性能。
本论文的研究目标是:1. 探究新型材料在微带天线尺寸缩小中的应用效果,提高微带天线的小型化性能;2. 提出一种更有效的多频设计方法,实现微带天线在多频段应用中的应用。
四、研究方法和技术路线本论文采用实验和仿真相结合的研究方法,先通过仿真分析探讨微带天线的尺寸和材料对性能的影响,然后设计制作微带天线样品,进行实验测试验证仿真结果的准确性和有效性。
研究技术路线如下:1.对常见微带天线小型化技术进行归纳总结,探索新型材料的应用效果;2.设计多种不同尺寸的微带天线样品,制作印刷电路板并进行测试;3.利用软件仿真工具对微带天线样品进行仿真分析,研究材料、结构和参数等对微带天线性能的影响;4.对仿真结果进行验证实验,通过理论计算和测试数据两方面比较分析,评估微带天线的小型化和多频技术的效果和实用性。
小型化与宽频带天线技术研究
小型化与宽频带天线技术研究随着科技的不断进步,天线技术也在不断发展,其中小型化和宽频带天线技术成为了研究的热点。
本文将围绕小型化和宽频带天线技术进行深入探讨,旨在为相关领域的研究提供参考。
小型化天线是为了满足电子设备便携化而产生的。
随着移动通信技术的不断发展,人们对于电子设备的尺寸和重量有了更高的要求,因此小型化天线技术的研究也变得越来越重要。
小型化天线技术具有许多优势。
它可以使电子设备的尺寸更小,更加方便携带。
小型化天线可以使设备的制造成本降低,有利于市场的推广。
小型化天线对于提高设备的机动性和隐蔽性也有很大的帮助。
小型化天线技术的实现方法有多种。
一种常见的方法是采用高介电常数的材料,这种材料可以使天线尺寸减小。
例如,采用陶瓷材料制作天线可以使其尺寸降低到原来的几分之一。
另一种方法是通过改变天线的结构和形式来达到小型化的目的。
例如,采用弯折线、折叠线或螺旋线等形式可以使天线尺寸减小。
小型化天线技术在移动通信、卫星通信、雷达等领域有广泛的应用前景。
随着5G时代的到来,小型化天线技术的应用将更加广泛。
未来,小型化天线技术将会与更多的电子设备融合,成为推动电子设备发展的重要力量。
宽频带天线是为了满足电子设备多功能和多频段通信而产生的。
随着无线通信技术的不断发展,电子设备需要支持更多的频段和功能,因此宽频带天线技术的研究也变得越来越重要。
宽频带天线技术具有许多优势。
它可以使电子设备支持更多的频段和功能,提高设备的多功能性。
宽频带天线可以提高设备的兼容性,使其能够适应不同的无线通信标准和协议。
宽频带天线还可以提高设备的抗干扰能力,增加其稳定性和可靠性。
宽频带天线技术的实现方法有多种。
一种常见的方法是通过选用具有宽频带的材料和元件来制作天线。
例如,采用铁氧体材料制作天线可以使其具有较好的宽频带特性。
另一种方法是通过优化天线的结构和形式来提高其宽频带性能。
例如,采用偶极子或单极子形式的天线可以使其在较宽的频带上保持较好的性能。
天线小型化技术
[4] A Compact High Gain Microstrip Array Antenna The experiments prove that the unique design does not change the antenna gain and directionality, From Fig.4, it can be found that a large gain are obtained. The radiation patterns at E-plane and H-plane of the proposed antenna operating at 2.45GHz are shown in Fig.5.
[7] Multiband Miniaturized Patch Antennas for a Compact, Shielded Microwave Breast Imaging Array
(a), (b) Actual profile (e), (f) Images reconstructed from simulated data acquired using an enclosed array of RS+CS+NRS patch antennas.
This paper present a Miniaturization and multiband operation are achieved by loading the antenna with nonradiating slots at strategic locations along the patch.
[9] Antenna Array Design for Brain Monitoring In this paper we investigate the possibility to improve monitoring of patients with transient cerebral(大脑的) ischemic(缺血性的) events using microwaves. The proposed antenna array will be part of the system that evaluates heamorrhagic(出血的) stroke. The main features of the elements of the proposed system are the small sizes, lightweight, and low cost. 为扩展带宽,本文采用了对贴片天 线开缝的方式来实现。Common techniques to enhance the bandwidth includes cutting of slots of various shapes in the patch [8].
微带天线小型化技术
电子科技微带天线小型化技术上海大学通信与信息工程学院(上海200072) 薛睿峰 钟顺时 摘 要 随着科学技术的飞速进步和应用需求的无限扩展,微带天线小型化成为当前国内外研究热点。
文章概述了微带天线小型化研究的现实意义,重点剖析目前微带天线小型化所采用的主要措施及各自的优缺点,并介绍了分析设计方法。
关键词 微带天线 小型化 现代电磁学历经三百多年的发展,日臻成熟完善。
天线作为实现无线电应用的关键设备,顺应通信、广播、雷达、制导等无线电应用系统在不同阶段的需要而不断发展。
今昔对比,天线在功能、设计及制造工艺上都发生巨大变化。
然而微电子技术与大规模集成电路迅猛发展,使天线成为电子设备中庞大、笨重部件的问题日渐突出,因而对能与设备大小协调且具有有效电性能的小天线的需求愈加迫切。
以移动通信和个人通信为例,目前广泛应用于移动通信设备的单极天线和螺旋天线有许多缺点:(1)不能集成到设备外壳上,尺寸大,易损坏;(2)辐射效率低,难于屏蔽,人体对天线的性能影响较大;(3)天线对人体尤其是脑部有较大幅射,局部峰值甚至超出ANSI/IEEE C95.121992标准规定的限制;(4)仅有一种极化特性,电气性能较差;(5)需要匹配电路,损耗大,成本高。
而若采用微带天线,则拥有以下颇具特色的优点:(1)便于与机身共形,集成到设备的印制电路板或外壳上,制成内置式,不易损坏,不额外增加设备尺寸;(2)可采用高水平的屏蔽技术来屏蔽天线,使天线几乎不受人体的影响,同时大大削减天线辐射对人体的危害;(3)馈电方式多样化,易获得阻抗匹配,不需匹配电路或平衡转换器,不存在天线与射频电路之间的物理限制;(4)易设计出移动电话使用的双频或多频天线。
此外,小型化微带天线还可用于PCMCIA通信卡和无线调制解调器中,为笔记本电脑等便携设备提供通信能力。
然而遗憾的是,在较低频段(V HF/U HF),传统的半波长微带天线尺寸仍然太大。
这样,实用化小型微带天线的研制,特别是用作第三代移动通信(3G)系统、蓝牙(Bluetooth)系统及无线定位系统的天线,成为国内外研究热点。
微带天线小型化研究
微带天线小型化研究摘要随着现代移动通信技术的发展和军事上的需求,通信天线正向着小型化、多功能(多频段、多极化和多用途)的方向发展。
而微带天线以其剖面薄体积小成本低等优点而被广泛应用于无线通信系统。
本文剖析了当代微带天线研究的情况,对其发展过程做了回顾,提出了有待发展的方面,总结了现在国内外比较流行的几种微带天线小型化的集中方法,并分析了每一种的优缺点。
关键词微带天线;小型化微带天线的概念早在1953年就由Deschamps提出。
从70年代起,微带天线随着应用领域的快速扩展而开始被广泛的研究和使用。
当代,随着移动通信系统业务的不断增加,通信设备不断向小型化发展,对天线体积,集成化及工作频段的要求也越来越高。
在某些通信场合,所用的频段很低,例如低于1GHz,有时甚至只400-500MHz,此时传统的半波长微带天线尺寸偏大。
为此必须采用一定措施进一步减小微带天线的尺寸。
现代移动通信要求天线能具有多频段(或宽频带)工作的能力。
设计出实用的小型化,多频度微带天线己经成为一个迫切的要求。
研究和设计性能优良的小型化多频段微带天线是本论文的主要工作。
在必须考虑大小、重量、价格、特性要求、易安装以及符合气体动力外观等因素的高性能飞机,卫星以及全球定位系统,移动通讯和无线通讯等诸多高度发展的应用中都需要具有低剖面,能平贴于任何平面或曲面的外观特性,易制作,而且易与微波集成电路集成等优点的微带天线。
而微带天线本质上所具有的高品质因数,窄频带,低效率等缺点也大大限制了它们的应用。
因此,越来越多的研究投入放在如何改善它们的缺点,充分利用它们的优点,使它们更适合于实际的应用上。
早期发展的结构为堆叠式与共平面式的结构,之后随着频率比,极化要求以及整体天线体积上的要求,并配合不同的馈入方式而有各种不同设计结构出现。
例如有使用多个寄生元件或两个独立辐射元件的结构,有利用单一馈源或同时使用两个独立馈源在不同位置的设计,也有利用植入电抗性负载的设计,这些电抗性负载广义而言包括短路同轴微带,嵌入的微带线,短路棒,变容二极管,槽孔等等。
微带天线的几种小型化技术及分析
微带天线的几种小型化技术及分析作者:黄罗生来源:《中国新通信》2017年第05期【摘要】为适应无线通信系统向小型化、集成化方向发展需要,微带天线小型化研究成为天线研究领域的一个重要热点,本文概述了微带天线小型化研究的意义,重点剖析了几种小型化技术及特点。
【关键词】微带天线小型化微带天线具有易于共形、体积小、馈电灵活和剖面低等优点,因而在现代通信系统中得到越来越多运用。
然而,当微带天线在较低频段工作时,由于体较积大,无法适应当今无线通信系统向小型化和集成化发展的需要。
为了更好满足无线通信系统的需要,小型化微带天线便成为一个迫切的研究课题。
微带天线的小型化是指:当天线工作在固定频率时,减小体积尺寸;或者天线尺寸大小不变的情况下,可以工作在更低的频率范围内。
经过持续多年的研究发展,小型化的技术主要有以下几种:1.表面开槽。
天线的贴片因为表面有了槽或细缝后,使得贴片表面的电流路径被切断,电流只能绕槽或细缝的边缘曲折流过,这样就延长了电流路径。
它的人优点是:具有简单的结构,易于加工制造,天线造价成本也较低。
其缺点是:利用这种技术缩减天线的尺寸也不是无限度的,当天线的尺寸减小到一定程度后,天线的带宽、增益和其它方面性能也会呈现明显劣化态势。
2.采用特殊形状的辐射贴片或折叠辐射贴片。
天线尺寸虽然没有变化,但是因为辐射电流的路径得到了增加,从而天线带宽得以展宽,工作在较低频率,因此这也是较为容易实现的一种小型化技术。
3.短路加载。
通过加载短路探针和短路墙等方式,使得微带天线与接地板部分短路,各个谐振频率通过进一步短路调谐,能够实现谐振点间的相互接近,使得天线可以在更低的频率工作,天线小型化也得以实现。
4.采用高介电常数的介质基板。
由于天线的谐振频率与相对介电常数是反比关系。
因此采用陶瓷、石英和聚乙烯等高介电常数,或者是镍、铁等高磁导率磁性材料的介质基板,都可以极大缩减天线的体积尺寸。
但是实验也发现,当采用这种方法时,较强的表面波会被激励出,从而造成表面损耗增大。