UWB织物微带天线及其阵列天线的研究

发布时间：2017-04-16 18:13

  本文关键词：UWB织物微带天线及其阵列天线的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：UWB天线是一款拥有抗干扰能力强、传输速率快、保密性好、发射功率小等优点的通信传输天线。本文基于HFSS仿真软件研制了一款一体化UWB织物微带天线,并进行了辐射性能的影响研究,还尝试开发了以一体化UWB织物微带天线为单元的2元和4元阵列天线,探索其阵列形式的辐射性能。通过设定基本参数,在HFSS仿真软件上获得了一体化UWB织物微带天线的最优仿真尺寸。结合纺织工艺,研制了17只一体化UWB织物微带天线,并探讨了刚性弯曲、柔性弯曲和捻向捻度对其辐射性能的影响。试验结果如下:(1)对天线进行刚性弯曲,随着弯曲角度或频率的增加,天线的增益和效率整体呈下降趋势而方向性系数则呈增长趋势。当天线用于定向用途时,可对天线进行深度刚性弯曲。当天线用于全向辐射用途时,应避免弯曲而造成能量损失。(2)对天线进行柔性弯曲,随着弯曲角度或频率的增加,天线的效率和方向性系数整体呈下降趋势。发生柔性弯曲会导致增益明显下降,后随着弯曲角度的增加,增益整体无明显变化。随着频率的增加,天线的增益整体呈下降趋势。柔性弯曲对天线的整体性能只有削弱的效果,在使用过程中应尽量避免。(3)对一体化UWB织物微带天线的纬向铜丝设定捻向来研究其辐射性能的差异,结果表明:有捻向优于无捻向;Z捻优于S捻。随着捻度的增加,天线的方向性得到明显的提升而效率呈先增长后降低的趋势,当捻度为250捻/m时,天线的效率最高,效率在500捻/m时最低。随着捻度的增加,天线的增益整体呈增加的趋势。纬向铜丝采用Z捻并加捻至250捻/m为其辐射性能最优的设计。基于HFSS软件和阵列天线设计方法,采用切割和添加馈电网络的方式,研制了2元和4元UWB织物微带阵列天线,并测试其辐射性能获得了如下结论:阵列天线的辐射性能优于单一天线;2元和4元阵列天线的信号发射量均已达小型基站的标准;2元阵列天线的辐射频段要宽于4元但4元阵列天线的效率和方向性优于2元。
【关键词】：UWB织物天线 弯曲变形 加捻 增益 阵列
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN822
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 UWB织物微带天线9-16
• 1.1.1 UWB织物微带天线9-14
• 1.1.2 UWB织物微带阵列天线14-16
• 1.2 UWB织物微带天线及其阵列天线的研究现状16-23
• 1.2.1 国外研究现状16-20
• 1.2.2 国内研究现状20-23
• 1.3 本课题研究的目的、意义和内容23-25
• 1.3.1 研究的目的和意义23
• 1.3.2 主要研究内容23-25
• 第二章 一体化UWB织物微带天线的设计与研制25-44
• 2.1 UWB织物微带天线的形成原理25-28
• 2.1.1 织物微带天线的结构与形式25-27
• 2.1.2 微带天线实现宽频带的技术27-28
• 2.2 一体化UWB织物微带天线的仿真28-33
• 2.2.1 HFSS软件的仿真步骤和参数确定29-31
• 2.2.2 一体化UWB织物微带天线的仿真结果31-33
• 2.3 一体化UWB织物微带天线的研制33-37
• 2.4 一体化UWB织物微带天线的测试37-43
• 2.4.1 天线性能的测试方法与指标37-42
• 2.4.2 一体化UWB织物微带天线性能的测试与分析42-43
• 2.5 本章小结43-44
• 第三章 变形对一体化UWB织物微带天线辐射性能的影响研究44-56
• 3.1 刚性弯曲对一体化UWB织物微带天线辐射性能的影响44-47
• 3.1.1 刚性弯曲的试验方案设计44-45
• 3.1.2 刚性弯曲的试验结果45-47
• 3.2 柔性弯曲对一体化UWB织物微带天线辐射性能的影响47-51
• 3.2.1 柔性弯曲的试验方案设计48
• 3.2.2 柔性弯曲的试验结果48-50
• 3.2.3 刚性弯曲和柔性弯曲的试验结果分析50-51
• 3.3 捻向和捻度对一体化UWB织物微带天线辐射性能的影响51-55
• 3.3.1 加捻变形的试验方案设计52
• 3.3.2 加捻变形的试验结果与分析52-55
• 3.4 本章小结55-56
• 第四章 UWB织物微带阵列天线的研发56-63
• 4.1 UWB织物微带阵列天线的设计原理56-58
• 4.2 UWB织物微带阵列天线的研制58-60
• 4.2.1 UWB织物微带阵列天线的仿真模型建立58-59
• 4.2.2 UWB织物微带阵列天线的研制59-60
• 4.3 UWB织物微带阵列天线辐射性能的测试与分析60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 结论63-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王聪敏,高向军;微带天线的宽频带技术[J];电子对抗技术;2003年05期

  本文关键词：UWB织物微带天线及其阵列天线的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：311385