雙V型槽微帶天線設(shè)計(jì)與研究
本文選題:微帶天線 切入點(diǎn):縫隙天線 出處:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:在無線電技術(shù)領(lǐng)域,對(duì)于設(shè)備間的信息傳輸,天線具有著不可替代的重要作用。微帶天線作為天線的一種,由于其低剖面、性能多樣化、體積小、重量輕、易于集成的特點(diǎn)可以被制成多功能,可共形的天線。近年來隨著科技的不斷發(fā)展,以及對(duì)微波頻帶的廣泛利用,人們對(duì)微帶天線的研究也越來越深入。本文主要研究了一種低功耗的在室內(nèi)進(jìn)行短距傳輸?shù)碾pV型槽微帶天線,工作頻率在2.2GHz~2.4GHz,天線輻射方向?yàn)閷?duì)稱雙向微帶天線,并對(duì)該微帶天線的環(huán)境適應(yīng)性和對(duì)人體的輻射做了分析。首先,根據(jù)微波電路等效原理以及設(shè)計(jì)天線性能指標(biāo)提出了整個(gè)天線的設(shè)計(jì)思路。通過對(duì)該天線等效電路的分析計(jì)算,初步提出了天線的尺寸規(guī)格。并利用XFDTD軟件建立了該天線的仿真模型,計(jì)算并分析了該天線的增益、效率、方向性系數(shù)等性能參數(shù)。其次,依據(jù)對(duì)天線性能參數(shù)的分析結(jié)果,通過改變開槽結(jié)構(gòu)的辦法來改變表面電流的分布特性,以達(dá)到提高天線輻射能力的效果。最后,對(duì)改進(jìn)后的天線模型進(jìn)行模擬仿真,驗(yàn)證了天線經(jīng)過改進(jìn)后達(dá)到了優(yōu)化效果。本文進(jìn)一步對(duì)雙V型槽微帶天線的室內(nèi)傳輸進(jìn)行了仿真模擬。簡要分析了兩種不同的混凝土結(jié)構(gòu)室內(nèi)模型的電磁特性。對(duì)兩種不同的混凝土室內(nèi)模型建模,分析了雙V型槽微帶天線在兩種混凝土室內(nèi)環(huán)境中的電磁仿真結(jié)果。并通過對(duì)電磁仿真結(jié)果的分析,指出了為了提高室內(nèi)環(huán)境中的傳輸效率應(yīng)該采用介電常數(shù)為4.3,厚度為1.6mm的介質(zhì)板。由于雙V型槽微帶天線的設(shè)計(jì)工作環(huán)境處于室內(nèi)給排水系統(tǒng)處,所以本文對(duì)該微帶天線在這種環(huán)境下的適應(yīng)能力也做了初步研究。分析了層間距變化和環(huán)境濕度變化對(duì)微帶天線電磁波傳輸?shù)挠绊。通過電磁仿真模擬,討論了層間距變化對(duì)雙V型槽微帶天線電磁波傳輸性能的影響,并分析了隨著濕度變化所引起的混凝土介電常數(shù)變化對(duì)雙V型槽微帶天線電磁波透射率及傳輸性能的影響。驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的雙V型槽微帶天線對(duì)工作環(huán)境能夠較好地適應(yīng)。目前的室內(nèi)天線設(shè)計(jì)中我們不僅要考慮到天線的各種傳輸性能還要考慮到室內(nèi)天線在長時(shí)間工作時(shí)所產(chǎn)生的輻射對(duì)人體健康的影響。本文主要利用從Zubal人體模型中抽取的數(shù)據(jù)建立了人體電磁仿真模型。并通過XFDTD的計(jì)算得出了人體各個(gè)部位在雙V型槽微帶天線照射時(shí)SAR值分布的情況。并通過對(duì)人體SAR值情況的研究,分析了天線對(duì)人體組織的輻射劑量。說明了本文所設(shè)計(jì)的天線在室內(nèi)工作時(shí)輻射水平很低,對(duì)人體幾乎不存在有害的影響。
[Abstract]:In the field of radio technology , the antenna has an irreplaceable important role in the transmission of information between devices . The microstrip antenna is used as one of the antennas .
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN822
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,本文編號(hào):1679180
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