本文關鍵詞：寄生衣物的穿戴式天線設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著移動通信技術的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)正向移動互聯(lián)網(wǎng)快速遷移,并日益普及,繼智能手機、平板電腦之后,“智能可穿戴設備”、“可穿戴技術”已經(jīng)成為近年來IT領域中的熱門研究文。為了使可穿戴設備的研究進一步實用化,研究者們提出了人體中心網(wǎng)絡的概念。人體中心網(wǎng)絡是可穿戴設備概念的延伸,即以人體為中心構建一個無線網(wǎng)絡將各種電子設備進行相互關聯(lián),其中可穿戴天線作為人體中心網(wǎng)絡中信號發(fā)送和接收必不可少的部件,已成為當前研究的熱點之一。本文主要研究了寄生衣物的可穿戴雙頻天線,包括印刷于織物上的微帶貼片天線和鈕扣天線兩大類。本文的主旨是基于兩個ISM頻段2.4-2.4835GHz和5.725-5.85GHz研制寄生衣物的可穿戴雙頻天線,通過理論分析、建模仿真與實物測量三位一體相結合的方法,探索設計新型結構的寄身衣物的可穿戴天線,主要的工作內容如下：一、以柔軟的織物材料為基板研制印刷于織物上的微帶貼片天線。通過查閱參考文獻資料,引導性設計了一款回形環(huán)狀寬縫貼片天線,并對其進行了相關仿真驗證,仿真結果表明：在指定的ISM雙頻段,可以實現(xiàn)S11≤-10dB(VSWR≤2)。通過調研整合了一部分基于本文相關指標實現(xiàn)的設計方法,并在此基礎上自主研制了兩種新型結構天線：雙弧形縫圓形貼片天線和矩形縫菱形貼片天線,并對矩形縫菱形貼片天線進行了實物測試,測試結果表明：實物輸出性能和仿真結果大體一致,在指定的ISM雙頻段,可以實現(xiàn)駐波比VSWR≤2,另外在兩個中心頻率2.44GHz和5.78GHz處天線的增益分別是5.5dB和6.5dB,工作頻帶內增益幅度波動還算穩(wěn)定,天線呈現(xiàn)非常好的單向輻射性能,對人體輻射很小。二、在保持正常衣物美觀的前提下,研制具有低剖面、尺寸小等特點的鈕扣天線。本文中共自主研制了四款鈕扣天線：圓環(huán)分形天線、T形縫立體雙頻天線、環(huán)形雙頻鈕扣天線和立體分支天線,其性能、結構和制作等方面各有千秋,所以在文中將它們一呈現(xiàn),其中針對立體分支天線進行了人體對天線影響的仿真與實測分析,分析了三種狀態(tài)：獨立工作、安置腹部、緊貼手臂。根據(jù)制作工藝和費用問題,本文對四款自主設計鈕扣天線都采用半手工制作的方式進行了實物測試。測試結果與仿真結果大體一致,實測結果表明：所設計的天線結構可行；在ISM雙頻段內VSWR小于2；天線在工作頻帶內最大增益幅度波動穩(wěn)定；輻射方向圖呈現(xiàn)非常好的單向性。
【關鍵詞】：可穿戴天線 ISM雙頻帶 貼片天線 鈕扣天線
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 穿戴天線的國內外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3 本文的研究內容及意義15-17
• 1.4 本文的組織結構17-19
• 第二章 可穿戴天線的相關理論19-25
• 2.1 天線的基本參數(shù)19-21
• 2.1.1 輸入阻抗、駐波系數(shù)19-20
• 2.1.2 方向性、增益及效率20
• 2.1.3 天線的帶寬20-21
• 2.1.4 極化特性21
• 2.2 天線的饋電方式21-25
• 2.2.1 微帶饋電21-22
• 2.2.2 同軸探針饋電22
• 2.2.3 耦合饋電22
• 2.2.4 CPW饋電22-25
• 第三章 可穿戴天線相關指標實現(xiàn)方法25-33
• 3.1 可穿戴天線之縮小尺寸25-28
• 3.2 可穿戴天線之雙頻的實現(xiàn)28-30
• 3.3 可穿戴天線之展寬帶寬30-31
• 3.4 可穿戴天線之人體建模方案31-33
• 第四章 印刷于織物上的穿戴天線的研制33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 穿戴天線的指標要求33
• 4.3 天線的結構設計與仿真33-37
• 4.3.1 引導設計—回形環(huán)狀寬縫貼片天線的仿真與分析33-35
• 4.3.2 自主設計天線的方案設計與仿真35-37
• 4.4 可穿戴貼片天線的實物制作與測試37-43
• 4.4.1 實物天線測量方法38-39
• 4.4.2 實物天線測量結果39-41
• 4.4.3 實物天線測量結果誤差分析41-43
• 第五章 寄生衣物的鈕扣天線的研制43-63
• 5.1 引言43
• 5.2 鈕扣天線的結構設計與仿真43-50
• 5.2.1 圓環(huán)分形天線的仿真與分析43-45
• 5.2.2 T形縫立體雙頻天線的仿真與分析45-46
• 5.2.3 環(huán)形雙頻鈕扣天線的仿真與天線46-48
• 5.2.4 立體分支天線的仿真與分析48-50
• 5.3 鈕扣天線的實際制作與測試50-63
• 5.3.1 立體分支天線測量與分析50-54
• 5.3.2 其它三款實物鈕扣天線的測量結果54-63
• 第六章 總結與展望63-65
• 6.1 本文的工作總結63
• 6.2 下一步的工作計劃與展望63-65
• 致謝65-67
• 參考文獻67-71
• 作者簡介71

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本文編號：457442