为了实现工业、家庭和楼宇的自动化控制,将人类从有线的环境中解放出来,以取代线缆为目标,用于无线个人区域网(WPAN,Wireless Personal Area Network)范围的短距离无线通信技术标准得到了迅速的发展,典型技术标准有蓝牙、ZigBee、无线USB、无线局域网Wi-Fi 等。在人们享受方便快捷的时候,这些技术的电磁兼容问题日益凸现。由于这些技术均选择了2.4GHz(2.4~2.483GHz)ISM 频段,再加上无绳电话和微波炉等干扰源,就使得该频段日益拥挤。
因此研究设计2.4G全向微带天线具有重要意义。
1.2 微带天线的发展和研究现状
1.3 论文的主要内容
本论文回顾了微带天线的发展历程以及它的意义,介绍了天线的各项基本参数,在此基础上,进一步介绍微带天线的结构和工作其原理,并使用电磁波仿真软件Ansoft HFSS 13对微带贴片天线进行建模和仿真,分析微带天线的几何参数和馈点位置参数与输入阻抗的关系。源:自~优尔-·论`文'网·www.youerw.com/
本文的主要内容安排如下:
第一章:绪论。首先简要介绍了天线以及微带贴片天线的发展历程和它的意义,解释了2.4Ghz的意义。最后阐述了本文的主要内容的安排。
第二章:介绍天线的类型及主要特性参数,方向特性及方向图、效率增益、阻抗特性、驻波比、频带宽度等。以及影响特性参数的因数。
第三章:详细介绍了2.4GHz的全向微带贴片的物理参数的计算步骤,利用电磁场仿真软件HFSS根据天线的初步物理参数和天线的具体形状,设计了一个微带天线。并进行仿真。
第五章:给出微带天线的仿真结果,并对其进行必要的分析。
第六章:结论。总结了整个论文的的实验过程及主要成果,在此基础上提出本论文的不足之处并对今后进一步研究方向进行展望。
2 天线的分类及特性参数
2.1 天线的分类
全向天线,即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射,也就是平常所说的无方向性。一般情况下波瓣宽度越小,增益越大。全向天线在通信系统中一般应用距离近,覆盖范围大,价格便宜。增益一般在9dB以下 。全向天线的辐射范围比较象一个苹果。
定向天线,在水平方向图上表现为一定角度范围辐射,也就是平常所说的有方向性。同全向天线一样,波瓣宽度越小,增益越大。定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远,覆盖范围小,目标密度大,频率利用率高的环境。
我们也可以这样子来思考全向天线和定向天线之间的关系:全向天线会向四面八方发射信号,前后左右都可以接受到信号,定向天线就好像在天线后面罩一个碗状的反射面,信号只能向前面传递,射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方,加强了前面的信号强度。 定向天线的主要辐射范围象个倒立的不太完整的圆锥。
2.2 天线的主要特性参数
2.2.1 方向图
离开天线一定距离处,描述天线辐射的电磁场强度在空间的相对分布的数学表达式,称为天线的方向性函数;把方向性函数用图形表示出来就是方向图。E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图;H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。文献综述
最大辐射波束通常称为方向图的主瓣。主瓣旁边的几个小的波束叫旁瓣。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。一般是方向图越宽,增益越低;方向图越窄,增益越高。
2.2.2 方向系数 HFSS的2.4G全向微带天线的设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_71855.html