柔性可形變射頻天線的研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-10-21 19:51
近年來,以可彎曲、可拉伸為特點的可延展柔性電子器件因其在人體健康監(jiān)測、共形集成等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力受到了廣泛的關(guān)注。實現(xiàn)可延展柔性電子器件的無線通信和供能對進(jìn)一步提高可延展柔性電子器件的應(yīng)用便利性,拓寬器件的應(yīng)用場景有重要的意義。要實現(xiàn)這一目標(biāo),設(shè)計和制備體積小、質(zhì)量輕、柔韌性好的小型化天線是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。本文基于單極子天線和非頻變天線的基本理論和模型,對可用于柔性電子器件的可形變射頻天線的設(shè)計與制備進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。首先,本文對具有相同長度和不同形狀且工作在2.5 GHz頻段的單極子天線在拉伸形變下的回波損耗和方向圖兩個基本性能與形變的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了仿真計算和分析。結(jié)果表明,對于具有不同形狀的單極子天線,天線的工作頻率在拉伸后均會發(fā)生左移,且頻率的左移幅度與施加的拉伸應(yīng)變呈正相關(guān)。但是在施加拉伸應(yīng)變后,天線的方向圖特性沒有顯著的改變。其次,基于非頻變天線理論,以阿基米德螺旋天線作為基本天線構(gòu)型,通過在阿基米德螺旋天線結(jié)構(gòu)中融入等角螺旋線結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種柔性阿基米德-等角螺旋天線。仿真計算結(jié)果表明,通過在阿基米德螺旋結(jié)構(gòu)之前嵌入等角螺旋結(jié)構(gòu),可以在實現(xiàn)天線拉伸性的同時降低天線整體的...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表皮電子示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文分三維結(jié)構(gòu)。大部分可形變的三維結(jié)構(gòu)靈感源自于折(剪)紙藝術(shù)以及 3D 打印技術(shù),這些結(jié)構(gòu)依賴于在不同時間序列下形變的彈性體平臺,通過非線性力學(xué)的屈曲彈性來改變?nèi)S形狀的支撐結(jié)構(gòu)[20]。特別地,多層 2D 前體的使用提供了對復(fù)雜3D 拓?fù)涞脑L問,包括帶有嵌套布局的密集架構(gòu),以及其他以前無法獲得的拓步布局[21]。此外,同步、協(xié)調(diào)的附加結(jié)構(gòu)的裝配可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,由此產(chǎn)生的從微米到厘米的三維夾層結(jié)構(gòu),為設(shè)備的設(shè)計提供了獨特的可能性。與以往二維結(jié)構(gòu)比起來,這些設(shè)計都能夠提高質(zhì)量因素(Q)以及更廣泛的工作角度。
這些設(shè)計都能夠提高質(zhì)量因素(Q)以及更廣泛的工作角度。圖 1-2 幾種三維可形變結(jié)構(gòu)Jonathan A. Fan 等人通過提出使用分形結(jié)構(gòu)的概念來實現(xiàn)電子器件的延展性,分形結(jié)構(gòu)與彈性體材料的結(jié)合能使器件發(fā)揮出不尋常的力學(xué)可拉伸性,這使非常規(guī)力學(xué)在可伸縮設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用成為可能[22]。特別地,比如Peano、Greek cross、Vicsek 這類分形結(jié)構(gòu)能使電子設(shè)備產(chǎn)生空間填充式的結(jié)構(gòu),可以用來做成傳感器、監(jiān)測器及射頻天線等器件。這種基于此技術(shù)的設(shè)備不僅可以貼附在皮膚上,而且
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正弦函數(shù)加載阿基米德螺旋天線的設(shè)計[J]. 徐海鵬,申強(qiáng)強(qiáng),承浩宇. 雷達(dá)與對抗. 2017(02)
[2]一種平面等角螺旋天線的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 任強(qiáng),林曙光,陳淅澄. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2015(03)
[3]一種新穎的超寬帶平面等角螺旋天線的設(shè)計[J]. 羅旺. 通信技術(shù). 2013(06)
[4]微帶巴倫饋電圓錐正弦天線設(shè)計與實驗[J]. 宋立眾,喬曉林,葉準(zhǔn). 電波科學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[5]新型低剖面阿基米德螺旋天線設(shè)計[J]. 王亞偉,王光明,梁建剛. 微波學(xué)報. 2012(04)
[6]帶反射板的阿基米德螺旋天線[J]. 陳紹平. 電子技術(shù)應(yīng)用. 1993(05)
本文編號:3449618
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表皮電子示意圖
電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文分三維結(jié)構(gòu)。大部分可形變的三維結(jié)構(gòu)靈感源自于折(剪)紙藝術(shù)以及 3D 打印技術(shù),這些結(jié)構(gòu)依賴于在不同時間序列下形變的彈性體平臺,通過非線性力學(xué)的屈曲彈性來改變?nèi)S形狀的支撐結(jié)構(gòu)[20]。特別地,多層 2D 前體的使用提供了對復(fù)雜3D 拓?fù)涞脑L問,包括帶有嵌套布局的密集架構(gòu),以及其他以前無法獲得的拓步布局[21]。此外,同步、協(xié)調(diào)的附加結(jié)構(gòu)的裝配可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,由此產(chǎn)生的從微米到厘米的三維夾層結(jié)構(gòu),為設(shè)備的設(shè)計提供了獨特的可能性。與以往二維結(jié)構(gòu)比起來,這些設(shè)計都能夠提高質(zhì)量因素(Q)以及更廣泛的工作角度。
這些設(shè)計都能夠提高質(zhì)量因素(Q)以及更廣泛的工作角度。圖 1-2 幾種三維可形變結(jié)構(gòu)Jonathan A. Fan 等人通過提出使用分形結(jié)構(gòu)的概念來實現(xiàn)電子器件的延展性,分形結(jié)構(gòu)與彈性體材料的結(jié)合能使器件發(fā)揮出不尋常的力學(xué)可拉伸性,這使非常規(guī)力學(xué)在可伸縮設(shè)備設(shè)計中的應(yīng)用成為可能[22]。特別地,比如Peano、Greek cross、Vicsek 這類分形結(jié)構(gòu)能使電子設(shè)備產(chǎn)生空間填充式的結(jié)構(gòu),可以用來做成傳感器、監(jiān)測器及射頻天線等器件。這種基于此技術(shù)的設(shè)備不僅可以貼附在皮膚上,而且
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正弦函數(shù)加載阿基米德螺旋天線的設(shè)計[J]. 徐海鵬,申強(qiáng)強(qiáng),承浩宇. 雷達(dá)與對抗. 2017(02)
[2]一種平面等角螺旋天線的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 任強(qiáng),林曙光,陳淅澄. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2015(03)
[3]一種新穎的超寬帶平面等角螺旋天線的設(shè)計[J]. 羅旺. 通信技術(shù). 2013(06)
[4]微帶巴倫饋電圓錐正弦天線設(shè)計與實驗[J]. 宋立眾,喬曉林,葉準(zhǔn). 電波科學(xué)學(xué)報. 2012(06)
[5]新型低剖面阿基米德螺旋天線設(shè)計[J]. 王亞偉,王光明,梁建剛. 微波學(xué)報. 2012(04)
[6]帶反射板的阿基米德螺旋天線[J]. 陳紹平. 電子技術(shù)應(yīng)用. 1993(05)
本文編號:3449618
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