2.45 GHz印刷倒F天线的研究与实现

发布时间：2017-10-03 11:13

  本文关键词：2.45 GHz印刷倒F天线的研究与实现

  更多相关文章： 倒F天线 回波损耗 电压驻波比 增益

【摘要】：针对当前无线通信节点微型化的需求和已有印刷倒F天线存在增益不足、有效带宽较窄、回波损耗偏高等缺陷的现状,设计了一种应用于2.45 GHz无线传感网络的印刷型倒F天线,文中采用Ansoft HFSS建立了天线模型,从理论上对印刷倒F天线的三大结构参数(谐振长度L、天线高度H、两竖臂间距S)进行了仿真研究,并最终推导出了以2.45 GHz为中心频点的最优天线结构参数,即L=16.2 mm,H=3.7 mm,S=5 mm。在该结构参数下的仿真结果展现出了天线优异的辐射性能,其回波损耗低至S11=-47.8 d B,电压驻波比VSWR2的有效带宽为160 MHz。同时,还采用矢量网络分析仪对天线实物的回波损耗特性进行了测试,测试结果与仿真结果吻合。最后,设计出了加载该印刷倒F天线的CC2530无线通信节点,并对其通信性能进行了实际测试,节点的通信性能测试结果表明:加载了该印刷倒F天线的节点在80 m的通信距离内丢包率为0.17%,优于同类无线通信节点。
【作者单位】： 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室;
【关键词】： 倒F天线 回波损耗 电压驻波比 增益
【基金】：中-韩美工业物联网国际联合研发中心(cstc2013gjhz40002)项目资助
【分类号】：TN822
【正文快照】： 1引言随着无线通信技术的发展,工业无线传感网对无线通信节点提出了微型化的新要求[1]。一般而言,无线通信节点中的通信模块主要由射频芯片及其外围电路和天线两大部分组成,天线的性能直接决定了节点甚至整个无线通信网络的品质[2]。然而,无线通信节点微型化的特殊要求决定了

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘彤;樊宏;沈连丰;;无线家庭网络印制倒F型天线的分析与设计[J];东南大学学报(自然科学版);2006年02期

2 龚文超;吴猛猛;刘双双;;基于CC2530的无线监控系统设计与实现[J];电子测量技术;2012年06期

3 李迎松;杨晓冬;刘乘源;牛朝;;共面波导馈电的超宽带天线研究[J];电子测量与仪器学报;2010年09期

4 王亚海;刘伟;常庆功;;170~325 GHz频段天线测试系统方案设计[J];电子测量与仪器学报;2013年12期

5 宋祖勋;毋宝玉;张朋;;一种应用于近场测试系统的小型化超宽带Vivaldi天线设计[J];国外电子测量技术;2014年06期

6 韩红斌;刘少强;;基于HFSS对目标RCS的仿真研究[J];国外电子测量技术;2015年03期

7 周江f;王玉峰;周军;陈云;;一种应用于RFID的印刷倒F天线设计[J];微波学报;2010年S1期

8 李茂;张弘;李智;张国俊;;一种适用于无线网络的倒F天线设计[J];信息与电子工程;2006年06期

9 胡朝斌;朱旗;;一种小型化平面倒F天线设计[J];中国科学技术大学学报;2012年04期

10 张兰勇;刘繁明;李冰;;印制电路板电磁辐射等效偶极子建模与预测[J];仪器仪表学报;2013年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈靖峰;周杰;;互耦效应对天线阵单元间相关性的影响[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2012年04期

2 张领;刘文;王磊;;基于极化和复用的SAW传感器阵列[J];传感器与微系统;2012年03期

3 李文臣;王雪松;王国玉;肖顺平;董晓博;;偏馈抛物面天线方向图外场测试分析[J];电波科学学报;2007年05期

4 苏茂鑫;田钢;曾昭发;薛翊国;黄玲;石双虎;;一种简易探地雷达天线的制作及其应用效果分析[J];地球物理学进展;2008年01期

5 赵洪勤;;基于同频直放站的盲区覆盖设计方案[J];电视技术;2007年10期

6 吕召彪;;新型天线技术发展趋势分析[J];电信技术;2011年12期

7 吴毅强;邓淼;廖昆明;周辉林;胡少文;;共面波导馈电超宽带天线研究[J];电子元件与材料;2012年06期

8 储著林;石春;窦曼莉;吴刚;;串联混合动力城市客车整车控制器设计与实现[J];电子测量技术;2011年11期

9 许朝阳;李媛;李建兰;;基于免疫算法的多频可重构微带天线设计[J];电子测量技术;2011年11期

10 谢晶晶;赵东东;;UHF Passive RFID标签最大阅读距离的研究[J];电子测量技术;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 张咏梅;王志强;;地面数字电视覆盖工程测算与测量[A];2007第二届全国广播电视技术论文集2（下）[C];2007年

2 熊邺;郝卫东;;基于IML工艺的天线设计方法[A];2009安捷伦科技节论文集[C];2009年

3 邱景辉;王楠楠;庄重;张瑞东;;8mm波段20通道被动焦面阵成像系统研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 刘洋;中短波段船用小型天线的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

2 阮玉峰;宽带天线分析与设计[D];南京理工大学;2007年

3 董航;基于VNA的步进频率体制钻孔雷达系统研发[D];吉林大学;2010年

4 詹杰;无线传感网络定位与追踪技术及其安全策略研究[D];湖南大学;2011年

5 白玉;共面波导馈电的多陷波超宽带天线的研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2013年

6 宋永献;无线传感器网络数据可靠传输关键技术研究[D];江苏大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马子健;超短波无线电监测网监测能力评估方法研究及实现[D];北京邮电大学;2010年

2 黄玉立;基于CC2591的无线通信前端设计及实现[D];电子科技大学;2011年

3 李尧尧;TPMS的电磁兼容性分析及改进措施研究[D];重庆大学;2011年

4 胡传义;内置CMMB天线系统设计与实现[D];苏州大学;2011年

5 张芬;汽车轮胎压力监测系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

6 兰英;碳纳米管天线效应研究[D];电子科技大学;2007年

7 霍德;基于遗传算法的阵列天线方向图综合[D];北京化工大学;2007年

8 房建民;高增益及宽带微带天线研究[D];南京理工大学;2007年

9 都亮;平面单脉冲天线的研究[D];南京理工大学;2007年

10 梁玉芬;无线传感器网络农业远程监控系统的设计与实现[D];北京交通大学;2007年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘彤,沈连丰,叶芝慧;WPAN系统中LNA设计的串联反馈仿真优化法[J];电路与系统学报;2003年06期

2 王晓明;;无线二氧化硫传感器的网络节点设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年09期

3 杨汉华;闫述;;矿用RFID标签天线的分析与设计[J];电信科学;2009年01期

4 胡雷刚;肖明清;王学奇;;基于虚拟I~2C总线技术的温湿度测控系统设计[J];电子测量技术;2008年02期

5 刘密歌;;宽带锥形缝隙微带天线的研究与设计[J];电子测量技术;2008年03期

6 胡长德;李艳霞;高娟;齐永岳;;基于激光干涉的准直技术检测系统的构建[J];电子测量技术;2008年12期

7 周星里;谢亚楠;杨正得;;对任意形状雨滴电磁散射特性的研究[J];电子测量技术;2010年04期

8 王威;苗俊刚;梁彬;;L波段矩形切角圆极化微带天线的设计[J];电子测量技术;2010年12期

9 周正华,蒋文军,朱维乐;PSD及其集成装置标定实验研究[J];电子测量与仪器学报;2000年04期

10 刘密歌;张麟兮;李南京;;基于矢量网络分析仪的RCS测量系统及应用[J];电子测量与仪器学报;2007年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 宋跃;多频带/超宽带印刷天线及锥削缝隙阵列研究[D];西安电子科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 韩丽娜;基于ZigBee的矿井人员管理系统设计[D];同济大学;2007年

2 周江f;几种标签天线及双通带滤波器设计[D];西安电子科技大学;2008年

3 赵明;基于ZigBee的无线楼宇火灾监测网络设计[D];华中科技大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马洪波,陈建军,张建国,江涛;随机参数天线结构的概率优化设计[J];应用力学学报;2005年03期

2 罗鹰,段宝岩;星载可展开天线结构现状与发展[J];电子机械工程;2005年05期

3 王芳林;高伟;陈建军;;风荷激励下天线结构的随机振动分析[J];工程力学;2006年02期

4 王志刚;王志海;;某机载SAR天线支架的结构设计与分析[J];机械与电子;2011年06期

5 叶尚辉;段宝岩;;带离散变量的天线结构几何优化设计[J];西北电讯工程学院学报;1985年03期

6 夏元杰;天线结构的优化设计[J];机械与电子;2004年01期

7 王晨曦;天线结构的多工况离散变量优化设计[J];长安大学学报(自然科学版);2005年05期

8 梁震涛;陈建军;张建国;;天线结构动力特性分析的未确知因子法[J];兵工学报;2007年04期

9 唐登运;;天线结构的稳健优化设计[J];电子机械工程;2007年02期

10 戴君;刘凌;高伟;;随机天线结构在随机风荷激励下的动力分析[J];机械科学与技术;2010年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 唐登运;;天线结构的模态分析与动力优化[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

2 苌浩;;某大型可折叠桁架式天线结构设计[A];中国电子学会电子机械工程分会2009年机械电子学学术会议论文集[C];2009年

3 周治立;李莉;洪劲松;王秉中;;一种新颖的结构紧凑型谐波抑制天线[A];2011年全国微波毫米波会议论文集（上册）[C];2011年

4 常芸芬;高成;石立华;徐远哲;;探地雷达蝶形天线的优化与设计[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年

5 梁玉军;谢慧;张静;翟琦;;天线仿真技术在大型天线维修中的应用[A];第十届中国科协年会论文集（一）[C];2008年

6 王银行;张小苗;白雪;李晋阳;赵旭东;;一种具有引向器的改进Antipodal Vivaldi天线[A];2009年全国天线年会论文集（上）[C];2009年

7 蔡润南;林澍;刘元芳;陈立甲;邱景辉;王进祥;;具有梯形有源振子的印刷引向天线研究[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年

8 柳晓鸣;刘人杰;;一种螺旋型船用短波小天线的设计方案[A];中国航海学会通信导航学术年会（1992）论文集[C];1992年

9 赵兴;阮成礼;胥亚东;;加载线锥天线研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集（第二册）[C];2006年

10 陈志平;施浒立;吕兴荣;;多径测量天线及座架的结构设计与力学分析[A];2005年机械电子学学术会议论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 黑龙江 张英杰;适合高层架设的球面活馈天线设想[N];电子报;2008年

2 MABS;介绍一种宽频带高增益电视天线[N];电子报;2002年

3 常丽君;可调节纳米天线能改变光性质[N];科技日报;2014年

4 电科;中国电科自主研制亚洲最大射电望远镜[N];中国质量报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 狄杰建;索网式可展开天线结构的反射面精度优化调整技术研究[D];西安电子科技大学;2005年

2 李申;大型天线结构协同设计关键技术研究[D];西安电子科技大学;2013年

3 宋立伟;天线结构位移场与电磁场耦合建模及分析研究[D];西安电子科技大学;2011年

4 占甫;天线结构homologous变形设计与可展结构试验及间隙研究[D];浙江大学;2008年

5 单福琪;分形及PBG理论用于MEMS可重构天线研究[D];清华大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张婷;米波天线结构分析技术研究[D];西安电子科技大学;2009年

2 李建荣;轻型过顶跟踪天线结构系统的研制[D];西安电子科技大学;2010年

3 夏元杰;天线结构优化及软件开发[D];西安电子科技大学;2004年

4 邵晓婷;带高阻面结构的新型折叠槽天线的设计[D];电子科技大学;2005年

5 尤芳;天线结构优化过程的可视化技术研究与应用[D];西安电子科技大学;2006年

6 岳晓强;天线结构优化中的关键技术研究与软件开发[D];西安电子科技大学;2006年

7 谢晶;某机动三坐标雷达天线的结构设计[D];东南大学;2006年

8 马芳;结构广义可靠性分析及其在天线结构优化中的应用[D];西安电子科技大学;2004年

9 王旭东;天线结构可视化优化建模技术研究[D];西安电子科技大学;2006年

10 白磊;中短波天线电磁辐射分析[D];华北电力大学;2012年

，

本文编号：964875